Gereinigter Klinoptilolith-Tuff und enterale Bleiaufnahme im Human-Tracer-Modell

Kurzprofil

• Quelle: Samekova, K., Firbas, C., Irrgeher, J., Opper, C., Prohaska, T., Retzmann, A., Tschegg, C., Meisslitzer, C., Tchaikovsky, A., Gouya, G., Freissmuth, M., & Wolzt, M. (2021). Concomitant oral intake of purified clinoptilolite tuff (G-PUR) reduces enteral lead uptake in healthy humans.
• Studientyp: randomisierte, placebokontrollierte, doppelblinde Parallelgruppenstudie mit stabilem 204Pb-Tracer.
• Land/Kontext: Österreich; monozentrische klinische Studie an der Medizinischen Universität Wien.
• Population: 42 gesunde Erwachsene, 14 Personen pro Gruppe.
• Wirkstoff/Material: gereinigter Klinoptilolith-Tuff, in der Studie als G-PUR bezeichnet.
• Zentrale Endpunkte: 204Pb-Anreicherung im Blut, AUC0-192 der 204Pb-Anreicherung, 24-Stunden-Urinexkretion von 204Pb, Verträglichkeit und unerwünschte Ereignisse.
• Originalquelle: https://doi.org/10.1038/s41598-021-94245-x
• PubMed/PMCID: PMID 34285282; PMCID PMC8292361.
• Studienregister: ClinicalTrials.gov NCT04138693.

Samekova et al. prüften, ob ein gereinigter Klinoptilolith-Tuff die Aufnahme einer kleinen Bleimenge aus dem Darm verringern kann. Dafür nutzte die Studie das stabile Bleiisotop 204Pb als Tracer. Der Befund ist für ein enges Aufnahmemodell beim Menschen relevant, ersetzt aber keinen Nachweis für eine allgemeine Entgiftungswirkung und keine Untersuchung bei bestehender Bleivergiftung.

Fragestellung

Blei kann über Lebensmittel, Wasser, Staub oder andere Umweltquellen aufgenommen werden. Nach oraler Aufnahme gelangt ein Teil des Bleis aus dem Darm in den Blutkreislauf. Die Studie fragte, ob gereinigter Klinoptilolith-Tuff zeitgleich mit einer definierten, sehr kleinen Menge 204Pb eingenommen die enterale Aufnahme dieses Tracers vermindert.

Der wissenschaftliche Kern lag nicht in einer Behandlung von Bleibelastung. Es ging um ein kontrolliertes Modell: Alle Teilnehmenden erhielten dieselbe Menge 204Pb in Wasser, und danach wurde gemessen, wie stark sich dieses Isotop in Blut und Urin nachweisen ließ. So sollte die Bioverfügbarkeit der einmalig aufgenommenen Bleimenge quantifiziert werden.

Studiendesign und Methoden

Die Studie war randomisiert, placebokontrolliert, doppelblind und parallelgruppig. Sie wurde als Medizinproduktstudie in Österreich durchgeführt. Sponsor war Glock Health, Science and Research GmbH. Die Studie war ethisch genehmigt, bei ClinicalTrials.gov registriert und wurde nach schriftlicher Einwilligung der Teilnehmenden durchgeführt.

Die 42 gesunden Erwachsenen wurden im Verhältnis 1:1:1 auf drei Gruppen verteilt. Eine Gruppe erhielt Placebo. Eine zweite Gruppe erhielt 2,0 g G-PUR. Eine dritte Gruppe erhielt 2 × 2,0 g G-PUR. Alle Gruppen nahmen zusätzlich 250 ml Wasser mit 2,5 µg des stabilen Tracers 204Pb ein. Die Einnahme erfolgte nüchtern und innerhalb weniger Minuten in einer festgelegten Reihenfolge, damit die Bedingungen möglichst vergleichbar waren.

Der primäre Endpunkt war die maximale Anreicherung von 204Pb im Blut. Die Messungen erfolgten mit Massenspektrometrie. Als weitere Endpunkte wertete die Studie die Fläche unter der Kurve bis 192 Stunden, den Zeitpunkt der maximalen Anreicherung, die 24-Stunden-Urinexkretion von 204Pb und unerwünschte Ereignisse aus.

Untersuchte Personen oder Datenbasis

Eingeschlossen wurden gesunde Männer und Frauen im Alter von 18 bis 45 Jahren. Für Männer galt ein BMI-Bereich von 19 bis 27 kg/m², für Frauen von 17 bis 25 kg/m². Die Vollblut-Bleikonzentration musste unter 40 µg/l liegen. Außerdem mussten die Ferritinwerte im geschlechtsspezifischen Normalbereich liegen, damit der Eisenstatus die Bleiaufnahme nicht stark verzerrt.

Ausgeschlossen waren unter anderem Schwangerschaft und Stillzeit, regelmäßige Medikamenteneinnahme oder Eisensupplemente in den vorherigen zwei Monaten, relevante Organerkrankungen, Magen-Darm-Erkrankungen, kürzlicher Durchfall, Diabetes, symptomatische Nahrungsmittelallergien sowie Aluminium- oder Silicium-Überempfindlichkeit.

Diese Auswahl macht die Studie methodisch sauberer, begrenzt aber die Übertragbarkeit. Die Ergebnisse gelten für gesunde Erwachsene unter kontrollierten Nüchternbedingungen. Sie untersuchen nicht Kinder, Schwangere, Stillende, Menschen mit Darmerkrankungen, Menschen mit Nieren- oder Lebererkrankungen, Personen mit regelmäßiger Medikamenteneinnahme oder Menschen mit hoher Bleibelastung.

Intervention, Exposition und Vergleich

Das geprüfte Material war ein gereinigter Klinoptilolith-Tuff aus einem hochwertigen Rohmaterial aus der Ostslowakei. Die Quelle beschreibt einen Reinigungsprozess mit Ionenaustausch, Mikronisierung und abschließender Erhitzung. Das Endprodukt wurde in früheren Studien GHC1 genannt und in der Studie als G-PUR bezeichnet.

Die Exposition war eine einmalige, kleine Tracermenge: 2,5 µg 204Pb in Wasser. Diese Menge wurde nicht als Alltagsbelastung oder als Vergiftungsmodell eingesetzt, sondern als Messinstrument. Der Vergleich war Placebo gegen 2,0 g G-PUR und gegen 2 × 2,0 g G-PUR, jeweils zeitgleich mit dem 204Pb-haltigen Wasser.

Wichtig ist die Materialgrenze: Die Studie prüfte ein bestimmtes gereinigtes Klinoptilolith-Tuff-Produkt. Sie belegt nicht, dass nicht gereinigte Zeolithprodukte, andere Klinoptilolith-Tuffs, synthetische Zeolithe oder beliebige Alumosilikate dieselbe Wirkung oder Reinheit besitzen.

Ergebnisse

Ohne G-PUR stieg die mittlere maximale 204Pb-Anreicherung im Blut auf 0,505 % des gesamten Blutbleis. Mit 2,0 g G-PUR lag dieser Wert bei 0,073 %, mit 2 × 2,0 g G-PUR bei 0,057 %. Beide G-PUR-Gruppen unterschieden sich hochsignifikant von Placebo.

Auch die AUC0-192 war deutlich niedriger. Die normalisierte 204Pb-AUC0-192 betrug 86,5 % × h unter Placebo, 11,9 % × h mit 2,0 g G-PUR und 8,5 % × h mit 2 × 2,0 g G-PUR. Aus diesen AUC-Werten leiteten die Autoren eine durchschnittliche Verringerung der 204Pb-Aufnahme um 86 % mit 2,0 g und um 90 % mit 2 × 2,0 g G-PUR ab.

Die Urindaten passten zu den Blutdaten. Die mittlere 204Pb-Masse pro g Kreatinin im 24-Stunden-Urin betrug 14,1 ± 9,3 ng/g nach Placebo, 2,8 ± 3,8 ng/g nach 2,0 g G-PUR und 3,7 ± 3,0 ng/g nach 2 × 2,0 g G-PUR. Die geringere Urinexkretion wurde als Folge einer geringeren Aufnahme in den Blutkreislauf interpretiert.

Der Zeitpunkt der maximalen 204Pb-Anreicherung im Blut wurde durch G-PUR nicht wesentlich verschoben. Die Studie zeigte also vor allem eine geringere Menge des aufgenommenen Tracers, nicht eine verzögerte Aufnahme.

Nebenwirkungen und Verträglichkeit

G-PUR wurde in dieser Studie als gut verträglich beschrieben. Es wurden keine schwerwiegenden unerwünschten Ereignisse berichtet. Insgesamt wurden 33 unerwünschte Ereignisse erfasst, davon 16 mit moderater Intensität. Kopfschmerzen waren das häufigste Ereignis und traten in allen Gruppen auf.

Die Verträglichkeitsaussage bleibt eng. Die Studie war einmalig, kurz beobachtend und auf gesunde Erwachsene beschränkt. Sie liefert keine Langzeitbewertung, keine Prüfung bei mehreren täglichen Einnahmen über längere Zeiträume und keine belastbare Aussage für Menschen mit Erkrankungen oder regelmäßiger Medikamenteneinnahme.

Die Autoren nennen selbst ein mögliches Interaktionsproblem: Eine gleichzeitige Einnahme könnte theoretisch die orale Bioverfügbarkeit anderer Arzneimittel verringern. Die Studie untersuchte diese Frage nicht direkt, weil Personen mit regelmäßiger Medikamenteneinnahme ausgeschlossen waren.

Grenzen der Aussagekraft

Die wichtigste Grenze ist das Modell selbst. Untersucht wurde eine einzelne, sehr kleine Tracermenge von 204Pb unter Nüchternbedingungen. Das ist gut für eine saubere Messung der Aufnahme, aber nicht dasselbe wie reale, wiederholte Bleiexposition über unterschiedliche Lebensmittel oder Umweltquellen.

Eine zweite Grenze ist die Population. Die Studie schloss nur gesunde Erwachsene mit niedriger Ausgangsbleibelastung und definiertem Eisenstatus ein. Menschen mit bestehender Bleivergiftung, erhöhter chronischer Belastung, Magen-Darm-Erkrankungen, Eisenmangel, Schwangerschaft, Stillzeit, Kinder und Menschen mit regelmäßiger Medikamenteneinnahme wurden nicht untersucht.

Eine dritte Grenze betrifft den Mechanismus. Die Autoren vermuten, dass G-PUR 204Pb im Magen-Darm-Trakt bindet und dadurch die Aufnahme in den Blutkreislauf verringert. Stuhlproben wurden jedoch nicht gesammelt. Damit wurde die vermutete Bindung und Ausscheidung über den Stuhl nicht direkt gemessen.

Eine vierte Grenze betrifft die Produktübertragung. G-PUR ist ein gereinigter Klinoptilolith-Tuff mit beschriebenem Herstellungsprozess. Aus der Studie folgt keine pauschale Aussage über alle Zeolithprodukte. Gerade bei Zeolith sind Herkunft, Mineralogie, Reinigung, Partikelgröße und Metall(oid)-Kontamination entscheidende Qualitätsfragen.

Finanzielle und organisatorische Interessen sind ebenfalls zu beachten. Die Studie wurde von Glock Health, Science and Research GmbH gesponsert. Mehrere Autorinnen und Autoren wurden für studienbezogene Arbeit, Material oder Aufwand erstattet; einzelne Mitautoren waren beim Sponsor beschäftigt. Das macht die Ergebnisse nicht ungültig, gehört aber zur Einordnung der Quelle.

Was die Studie zeigt

Die Studie zeigt, dass die gleichzeitige Einnahme des gereinigten Klinoptilolith-Tuffs G-PUR in diesem kontrollierten Modell die messbare Aufnahme von 204Pb bei gesunden Erwachsenen stark verringerte. Der Effekt zeigte sich in Blutmarkern und in der 24-Stunden-Urinexkretion.

Die Studie zeigt außerdem, dass bereits 2,0 g G-PUR in diesem Modell nahe an der beobachteten Maximalwirkung lagen. Die zusätzliche Verringerung mit 2 × 2,0 g war klein. Die Studie war aber nicht darauf ausgelegt, kleine Unterschiede zwischen den beiden G-PUR-Mengen sicher zu beweisen.

Was die Studie nicht zeigt

Die Studie zeigt keine allgemeine Entgiftungswirkung von Zeolith. Sie zeigt auch keine Behandlung einer Bleivergiftung, keine Senkung einer bestehenden Körperbleilast und keine Ausleitung von im Knochen gespeicherten Bleimengen.

Die Studie zeigt nicht, dass beliebige Zeolithprodukte sicher, gleich gereinigt oder gleich wirksam sind. Sie zeigt auch nicht, dass Zeolith andere Schwermetalle, Arzneimittel, Umweltgifte oder Stoffwechselprodukte beim Menschen klinisch relevant bindet.

Die geprüften Mengen sind Studienbedingungen. Sie sind kein Einnahmerat und keine persönliche Dosierungsanweisung.

Kompakte Faktenzusammenfassung

• Samekova et al. veröffentlichten 2021 eine randomisierte, placebokontrollierte, doppelblinde Parallelgruppenstudie in Scientific Reports.
• Die Studie wurde an 42 gesunden Erwachsenen in Österreich durchgeführt.
• Die Teilnehmenden erhielten einmalig 2,5 µg 204Pb in Wasser als stabilen Tracer.
• Verglichen wurden Placebo, 2,0 g G-PUR und 2 × 2,0 g G-PUR.
• G-PUR war ein gereinigter Klinoptilolith-Tuff mit beschriebenem Herstellungs- und Reinigungsprozess.
• Die maximale 204Pb-Anreicherung im Blut lag bei 0,505 % unter Placebo, 0,073 % mit 2,0 g G-PUR und 0,057 % mit 2 × 2,0 g G-PUR.
• Die normalisierte AUC0-192 lag bei 86,5 % × h unter Placebo, 11,9 % × h mit 2,0 g G-PUR und 8,5 % × h mit 2 × 2,0 g G-PUR.
• Aus den AUC-Werten leiteten die Autoren eine Verringerung der 204Pb-Aufnahme um 86 % beziehungsweise 90 % ab.
• Die 24-Stunden-Urinexkretion von 204Pb war in den G-PUR-Gruppen niedriger als unter Placebo.
• Es wurden keine schwerwiegenden unerwünschten Ereignisse berichtet.
• Die Studie untersuchte gesunde Erwachsene unter Nüchternbedingungen, nicht Menschen mit Bleivergiftung oder hoher chronischer Belastung.
• Die Studie prüfte keine Langzeiteinnahme und keine Arzneimittelinteraktionen.
• Die Studie belegt ein enges Human-Tracer-Modell zur enteralen Bleiaufnahme, aber keine allgemeine Entgiftungswirkung.
• Die Ergebnisse dürfen nicht auf beliebige Zeolith- oder Klinoptilolith-Produkte übertragen werden.