Fett- und Harnsäurestoffwechsel unter der akuten Wirkung von Xylit

Summary

1. In 20 normal volunteers, 17 to 28 years of age, the changes of fat and uric acid metabolism induced by a 100 min intravenous infusion of 5 ml/min of a 10% xylitol solution are studied for 240 minutes.

2. In comparison with the results in controls obtained with an equal volume of intravenous infusion of 0.9% saline, serum concentrations of total lipids, triglycerides, glyceride glycerol, alpha-lipoproteins, total cholesterol, phosphatides, acetoacetate and beta-hydroxybutyrate did not change significantly.

3. On the other hand, serum concentrations of free glycerol tend to rise immediately after starting xylitol infusion persisting significantly up to 20 min after the infusion. A transient lipolysis precedes this period resulting in a temporary significant increase of the serum concentration of non-esterified fatty acids 30 min after the begin of the infusion. Part of the released glycerol is likely not to originate from lipolysis but from xylitol itself since the production of non-esterified fatty acids by lipolysis is compensated by reesterification under xylitol.

4. After one hour's infusion until the end of the observation period, the serum concentration of beta-lipoproteins is significantly increased compared to the values obtained with saline infusion, although not exceeding baseline level.

5. Up to 30 min after the end of infusion, the serum concentration of inorganic phosphate declines as against the control values, returning to normal thenafter. This reaction probably reflects a temporary fixation of phosphate in phosphorylated intermediates followed by a release of inorganic phosphate from bound form as a compensatory homeostatic mechanism.

6. At the end of the xylitol infusion, a slight but significant increase of blood lactate level is found whereas the pyruvate level shows inconstant and completely insignificant changes.

7. During the whole test including the period following infusion, xylitol produces a significant increase of serum uric acid averaging 30% of baseline value. These results indicate that an increasedde novo synthesis of uric acid by enhanced nucleic acid turnover in the liver is likely to be the cause. The theory of the reversal of inhibition of adenyl deaminase by a fall in phosphate is in contrast with the serum concentrations of inorganic phosphate which have adaptively risen.

Zusammenfassung

1. An 20 gesunden 17–28 Jahre alten freiwilligen Versuchspersonen werden die durch eine 100 min dauernde i.v. Infusion von 5 ml/min einer 10% igen Xylitlösung erfolgenden Änderungen im Fett- und Harnsäurestoffwechsel über 240 min überprüft.

2. Im Vergleich mit den unter i.v. Infusion äquivalenter Mengen von 0,9%iger Kochsalzlösung erzielten Kontrollwerten ändern sich die Serumkonzentrationen von Gesamtlipiden, Triglyceriden, Glycerid-Glycerin, Alpha-Lipoproteinen, Gesamt-Cholesterin, Phosphatiden, Acetacetat und Beta-Hydroxybutyrat nicht signifikant.

3. Dagegen zeigt die Serumkonzentration von freien Glycerin schon gleich nach Beginn der Xylitinfusion eine Tendenz zum Anstieg, der nach einstündiger Infusion bis 30 min nach Infusionsabbruch signifikant nachweisbar ist. Zeitlich geht eine kurzdauernde Lipolyse voraus. Diese schlägt sich in einem vorübergehenden signifikanten Anstieg der Serumkonzentration von unveresterten Fettsäuren 30 min nach Infusionsbeginn nieder. Ein Teil von freigesetztem Glycerin dürfte nicht aus der Lipolyse stammen, deren Ertrag an unveresterten Fettsäuren durch Reveresterung unter Xylit kompensiert wird, sondern aus Xylit selbst entstehen.

4. Nach einstündiger Infusion bis zum Ende der Beobachtungszeit erweist sich die Serumkonzentration von Beta-Lipoproteinen gegenüber den unter dem Einfluß einer Kochsalzinfusion gemessenen Werten als signifikant erhöht, obgleich die Absolutwerte das Ausgangsniveau nicht überschreiten.

5. Bis 30 min nach Beendigung der Infusion fällt die Serumkonzentration von anorganischem Phosphor gegenüber den Kontrollen ab, um sich anschließend zu normalisieren. Diese Reaktion spiegelt wahrscheinlich ein vorübergehendes Festlegen von Phosphat in phosphorylierten Zwischenstufen und danach eine zur Aufrechterhaltung der Homoiostase reaktiv einsetzende Freisetzung von anorganischem Phosphat aus dem gebundenen Zustand wider.

6. Am Ende der Xylitinfusion findet sich eine leichte, aber signifikante Erhöhung des Lactatspiegels im Blut, wohingegen sich der Pyruvatgehalt im Blut uneinheitlich und völlig insignifikant verändert.

7. Über die gesamte Versuchszeit einschließlich der Nachbeobachtungsperiode bewirkt Xylit eine signifikante Steigerung der Serumharnsäurekonzentration um durchschnittlich 30% des Ausgangswertes. Hierfür wird anhand der erzielten Ergebnisse eine vermehrte Denovo-Synthese von Harnsäure durch einen erhöhten Nucleinsäurenumsatz in der Leber verantwortlich gemacht. Der Theorie einer Enthemmung der Adenyldesaminase stehen die adaptiv gestiegenen Serumkonzentrationen von anorganischem Phosphat gegenüber.