Download - Modificari Biochimice in Caz de Hiperuricemie La Sobolanii de Laborator. Macec Cristian, Gr 02
-
Data primirii temei referatului
Data susinerii referatului Nota referat / prezentare / final Nr. referine bibliografice Observaii
UNIVERSITATEA DE TIINE AGRICOLE I MEDICIN VETERINAR A BANATULUI TIMIOARA
FACULTATEA DE MEDICIN VETERINAR
REFERAT BIBLIOGRAFIC
Modificari biochimice
n caz de hiperuricemie la obolanii de laborator
Disciplina: Biochimie i Biologie Molecular An II, Sem. I, MV, 2013-2014
Student, An II, MV:
Macec Cristian-Robert
Grupa: 2.2.02
Nr. matricol: 56606
Coordonator:
Milovanov Cornelia
-
Introducere
Hiperuricemia, reprezinta un nivel anormal de ridicat de acid uric in sange. Eeste o
tulburare metabolic comun cu o distribuie la nivel mondial. A fost considerata un factor de
risc important pentru gut i poate fi asociat cu condiiile oxidative de stres. Acesta este
motivul pentru care controlul produciei de acid uric este considerat un factor cheie n
prevenirea i tratamentul acestor boli.
Xantinoxidoreductaza , o enzim ce conine molibden , este enzima cheie n
catabolismul purinelor ; care catalizeaz hidroxilarea oxidativ a hipoxantinei la xantin i
xantina la catabolitul final al acidului uric. Este de remarcat faptul c Xantinoxidoreductaza
are doua forme diferite : Xantin dehidrogenaza este forma predominant n condiii
fiziologice i are afinitate mai mare pentru NAD+ , comparativ cu oxigenul , ca acceptor de
electroni . n condiii patologice , n paralel cu degradarea ATP n adenin i xantin , are loc
o conversie extins de xandtin dehidrogenaza la xantin oxidaz. Acest form folosete ca
acceptor de electroni oxigenul molecular n loc de NAD+ i duce la formarea de anion
superoxid i peroxid de hidrogen , n paralel cu producia de acid uric . Ca urmare ,
xantinoxidoreductaza poate aciona ca o surs de specii reactive de oxigen. Acestea pot fi
implicate n patogeneza diferitelor boli degenerative , deoarece induc deteriorarea
macromolecule biologice , cum ar fi proteine, grsimi i a ADN-ului . Acesta este modul n
care inhibarea activitii xantinoxidoreductazei poate scdea nivelul de acid uric i producia
speciilor reactive de oxigen , rezultand efecte anti - hyperuricemice i antioxidante .
Acidul uric este produsul metabolismului purinei. Este cunoscut faptul c
hiperuricemia, este definita ca un nivel ridicat de acid uric in snge, si este factorul etiologic
major al gutei. Un numr mare de rapoarte epidemiologice au corelat hiperuricemia cu boli
cardiovasculare i neurologice.
Studiile au evidentiat ca mecanismul patogenic al acidului uric indica un raspuns
inflamator ca mecanism principal pentru inducerea gutei si posibilitatea contributiei la
efectele vasculare ale acidului uric.
(formula acidului uric)
-
Metabolismul acidului uric
Acidul uric este un compus organic heterociclic cuformula C5H4N4O3 i o greutate
molecular de 168 daltoni . Acidul uric este produsul final metabolic al metabolismului
purinei, i este excretat n urin.
Multe enzime sunt implicate nconversia celor doua baze azotate purinice , adenina si
guanina, la acid uric. Iniial , adenozin monofosfat ( AMP ) este convertit n inozin prin dou
mecanisme diferite: fie prin eliminarea mai nti a unei grupari amino prin dezaminarea la
forma ionizata a monofosfatului ( IMP ) , urmat de defosforilarea cu nucleotidaz a formei
inozin ; sau prin eliminarea mai nti a unui grup de fosfat de catre nucleotidaz, urmat de
dezaminarea formei inozine.
Guanozin monofosfatul ( GMP ) este transformat n guanozin de nucleotidaz .
Nucleozidele , inozinele si guanozina , sunt convertite n continuare n baze purinice ,
hipoxantina si guanina , sunt convertite la randul lor de fosforilaza purinei nucleozidice (
PNP ). Hipoxantin este apoi oxidata pentru a forma xantin prin xantinoxidaz , iar guanina se
dezaminat la xantin de guanindezaminaza. Xantina este din nou oxidata prin xantinoxidaz
pentru a forma produsul final , acidul uric ( figura 1 ) .
La pH fiziologic , acidul uric este un acid slab cu o pK de 5,8 . Acid uric se gaseste
de obicei sub forma de urati , saruri ale acidului uric. Cu cat creste concentratia uratului in
sange, cu atat creste numarul cristalelor de acid uric. Solubilitatea acidului uric n ap este
sczuta.
Atunci cnd nivelul de acid uric este mai mare de 6,8 mg / dl , cristale de acid uric
formeaza urat monosodic ( USM ) . Studiile au descoperit c USM declanseaza inflamatia
vazut in guta i pot contribui, de asemenea, la patogeneza bolilor vasculare.
(Biosinteza acidului uric)
-
Cauzele hiperuricemiei
Hiperuricemia este definita ca nivelul de acid uric din snge deasupra intervalului de
referin normal. In general , hiperuricemie la aduli este definit ca o concentraie de acid
uric din snge mai mare de 7,0 mg / dl la masculi i 6,0 mg / dl la femele.
La pacientii normali , acidul uric este excretat n urin . Cu toate acestea , excreia
acidului uric poate fi afectat de bolile de rinichi , ceea ce duce la hiperuricemie .
Hiperuricemia , de asemenea, apare la tinerii nascuti cu mai putini nefronii . Acestia
proceseaza mai puin acid uric , comparativ cu cei sanatosi , i / sau au exces de acid uric
transferat de la mamele lor. n boli cum ar fi leucemie sau limfom , tratamente chimioterapice
provoca o cretere semnificativ n excreia de acid uric care rezult din metabolismul acizilor
nucleici i pot infunda tubii renali , cauzand insuficienta renala acuta ( " sindromul de liz
tumoral " ).
n plus fa de problemele cu excreie de acid uric , datorit disfunciei renale ,
hiperuricemia poate rezulta , de asemenea, de la generarea crescut de acid uric . Dietele
bogate n purin sau fructoz , sau expunerea la plumb poate contribui , de asemenea, la
niveluri ridicate de acid uric . Fructoza este o molecul unic de zahr care epuizeaz rapid
ATP i mrete cantitatea de acid uric.
(Bolile provocate de hiperuricemie)
-
Guta
Este o boal definit de obicei prin atacuri repetate de artrit inflamatorie acut o
ncheietur umflat, roie, moale i febril. Articulaia dintre metatarsiene i falangele de la
baza degetului mare este cel mai des afectat (n aproximativ 50% din cazuri). Totui, guta se
poate prezenta i ca depozite de urai, calculi renali sau nefropatie uric. Este produs de
nivelurile ridicate de acid uric n snge. Acidul uric cristalizeaz iar cristalele se depun pe
ncheieturi, tendoane i esuturile din jurul lor.
Acest diagnostic clinic devine sigur n momentul n care sunt observate cristalele
caracteristice n lichidul sinovial. Tratamentul cu medicamente anti-inflamatoare
nesteroidiene (AINS), steroizi sau colchicin amelioreaz simptomele. Odat ce apare atacul
acut de gut, nivelurile de acid uric sunt micorate prin modificarea stilului de via, iar n
cazul atacurilor frecvente alopurinolul sau probenecidul conduc la prevenia pe termen lung a
atacurilor.
Incidena gutei a crescut n ultimele decenii, afectnd n jur de 1-2% din populaia
Occidentului la un moment dat din via. Se consider c aceast inciden crescut se
datoreaz creterii factorilor de risc din populaie, cum ar fi sindromul metabolic, sperana de
via crescut i schimbri n alimentaie. Guta era cunoscut n trecut drept "boala regilor"
sau "boala oamenilor bogai".
Comparaia dintre un obolan sntos (stnga) si un sobolan cu gut (dreapta).In cazul
acestuia se acumuleaza niveluri mult mai ridicate de acid uric radioactiv n membre, ceea ce
duce la aparitia gutei.
-
Acidul uric si boala coronariana
Boala coronariana este o boala caracterizata prin reducerea alimentrii cu snge a
muschiului inimii , de obicei din cauza leziunilor aterosclerotice i stenozelor n arterele
coronare. A fost demonstrat ca hiperuricemia creste riscul de aparitie a bolii coronariene i a
fost raportata o mortalitate mai mare in cazul acestei boli la femele.
Acid uric si hipertensiune arteriala
Studii recente au ajuns la concluzia c n mod constant hiperuricemia poate fi un factor
de risc independent pentru hipertensiune arteriala. Dei se pare ca nivelurile ridicate de acid
uric sunt o simpl consecin a bolii, acestea precead ntotdeauna dezvoltarea hipertensiunii.
Hipertensiuna arteriala a devenit tot mai raspandita la nivel mondial, i nivelurile de acid uric
sunt n cretere n corelaie
Nivelurile ridicate plasmatice de acid uric sunt asociate pozitiv cu creterea incidenei
hipertensiunii arteriale la adulti. Mai precis, nivelurile plasmatice de acid uric prezic
semnificativ hipertensiune diastolic, si nu sistolic. Cu toate acestea, aceast asociere scade
cu varsta pacientilor i nu este intalnita la pacienii vrstnici.
O dovad n plus a asociaiei hiperuricemiei cu hipertensiunea poate fi gsita in cazul
copiilor cu greutate mic la natere. Acestia par s aib un risc crescut de hipertensiune
arteriala mai tarziu in viata. Exista o ipoteza conform careia exista un risc crescut de
hipertensiune arteriala ca rezultat al numarului mic de nefroni la copiii cu greutate mic la
natere .
a) Hiperuricemia are efect direct in aparitia hipertensiunii si a aterosclerozei si efect
indirect asupra aparitiei bolii coronariene si a accidentului vascular cerebral.
b) Pe langa efectul indirect descris la punctul a, hiperuricemia are un efect independent
in aparitia bolii coronariene si a accidentului vascular cerebral.
-
Acid uric si accidentul vascular cerebral
Hiperuricemia joaca un rol importanta in dezvoltarea de boli cardiovasculare , inclusiv a
accidentului vascular cerebral.
Pacieni cu hiperuricemie s-au dovedit a fi supusi unui risc semnificativ mai mare de
accident vascular cerebral ( risc relativ 1,41 ) si prezinta o mortalitate mai mare ( riscul
relativ 1,26 ) decat pacientii cu niveluri normale de acid uric .
(Accidentul vascular cerebral spontan la sobolanul de laborator. In stanga imaginea
dinaintea accidentului, in mijloc in timpul accidentului si in dreapta dupa accidentul cerebral
vascular)
Coloana din stanga arata cortexul normal si dupa accidentul vascular cerebral la sobolan,
iar coloana din dreapta arata cortexul normal si dupa accidentul vascular cerebral la soarec.
-
Acidului uric i sindromul metabolic
Sindromul metabolic se defineste prin toleranta scazuta
la glucoza, dislipidemie,hipertensiune arteriala, obezitate si hiperinsulinemie. Prin toti acesti
factori sindromul metabolic favorizeaza cresterea riscului cardiovascular.
(In imaginea din stanga avem diferenta dintre un sobolan sanatos si unul care sufera de
sindromul metabolic, vedere din exterior, iar in imaginea din dreapta sunt reprezentate
organele din animalul sanatos in comparatie cu cel afectat de sindromul metabolic.)
Cristalele de acid uric i rspunsul la inflamatie
Dei rolul de acid uric solubil n boala vascular rmne controversat , se stabilete c
cristale de acid uric induc puternic inflamaii i disfunci vasculare la sobolanii de laborator,
cat si la oameni.
Atunci cand nivelul de acid uric este mai mare de 6,8 mg / dl , cristale formeaz urat
monosodic. Totui , ali factori , de asemenea implicati n cristalizarea acidului uric sunt pH-
ul , temperatura , tria ionic , il egarea urailor la macromoleculele din plasma.
Rolul de uratilor monosodici in declansarea inflamatiei a fost propus pentru prima
dat de reumatologi cnd sa observat o de depunere de cristale in tesuturile articulare i a fost
observat rspunsul inflamator n cazul gutei.
Aceste boli autoinflammatory, ca un nou concept, sunt distincte de definiia
tradiional a bolilor autoimune, aceasta din urm fiind asociate cu celule T disfuncionale i
pot fi tratate cu celule T noi, sau medicamente biologice de supresie inclusiv factori de
necroz anti-tumoral (TNF-).
-
In contrast, bolile autoinflammatoare fac referire la moartea celulelor inflamatorii
(piroptoza), i secreia de IL-1. Guta, diabetul zaharat de tip 2, insuficienta cardiaca, sunt
exemple de boli aparent fara legatura, care sunt receptive la neutralizarea IL-1 .
(Mecanismul si caile de actiune ale uratilor monosodici)
-
Model animal de hiperuricemie - experiment
Experimental, hiperuricemia la obolanii de laborator a fost indus prin injectarea
intraperitoneal a oxalatului de potasiu ( 250 mg / kg ) .
Acest studiu a fost realizat n perioada aprilie 2008 Octombrie 2008. obolanii au fost
impartiti in cinci grupe egale (6 obolani per grup). n grupa 1, grupa normal, fiecare animal
a primit doar apa. n grupul 2, grupul de control hyperurecemic, a fost administrat
intraperitoneal un inhibitor al uricazei PO (250 mg / kg). n grupele 3, 4 i 5, fiecare animal a
primit aceeai doz de PO cu o ora nainte de administrarea a 5 ml / kg suc de portocale, 5 mg
/ kg hesperetin i 5 mg / kg alopurinolul. Probele proaspt preparate au fost administrate la
grupe corespunztoare prin gavaj oral o dat pe zi timp de 2 sptmni.
La sfritul experimentului, obolanii au fost anesteziai ntre orele 09.00 i 10:00.
Snge a fost luat din aorta abdominal la o ora dup administrarea compusului de testat. Serul
a fost obinut prin centrifugarea probei de snge la 6000 g timp de 10 min. Pentru
cromatografie lichid (HPLC) de nalt performan, serul a fost filtrat cu ajutorul SPARTAN
13/0.45 RC. Serurile au fost depozitate la -20 C pn la utilizare.
Dup recoltarea sngelui, ficatul din fiecare sobolan a fost eliminat, cntrit i apoi
spalat rapid n soluie salin 0,9% rece i puse n soluie de clorur de potasiu izotonic rece
ca gheaa (1,15% KCl g / v) coninnd 0,1 mM EDTA. Ficatul au fost apoi tiat n 4-5 volume
de tampon fosfat de 50 mM (pH = 7,4) i omogenizat de un omogenizator echipat cu un
pislog de teflon. Omogenatul a fost apoi centrifugat la 3000 g timp de 10 min, stratul de
lipide a fost ndeprtat cu grij, iar supernatantul rezultat se centrifugheaz n continuare la
15.000 g timp de 60 min la temperatura de 4 C. Supernatantul se depoziteaza la -80 C
pn la utilizare.
Obiectivul testului a fost de a examina efectul de sucului de portocale i a hesperidinei
asupra serului, capacitatea antioxidant total ( TAC ) , peroxidarea lipidelor ( MDA )
,activitatea acidului uric i a xantinoxidazei hepatice ( XO ) i a xanthindehidrogenazei (
XDH ) la sobolanii cu hiperuricemie.
Sucul de portocale ( 5 ml / kg ) i hesperidina ( 5 mg / kg ) au fost administrate prin
gavaj oral la obolani timp de 2 sptmni dupa care datele biochimice a fost msurate.
Datele au aratat ca suplimentarea cu suc de portocale a crescut capacitatea
antioxidanta speciala din ser i scderea concentraiei peroxidarii lichidelor ( p 0,05 ) .
Sucul de portocale a inhibat , de asemenea, activitatea hepatica a xantinoxidazei hepatice i a
xantindehidrogenazei i scderea concentraiilor serice de acid uric. Hesperidina , care este
constituentul principal al flavanonei n sucul de portocale ,a expus , de asemenea, proprieti
antioxidante i antihiperuricemice , dar efectul ei a fost mai slab dect cel al de sucului de
portocale .
Aceste caracteristici ale sucului de portocale i hesperidinei le fac un candidati
atractivi pentru tratamentul profilactic al hiperuricemiei , n special n cazul n care aceti
compui sunt administrati pe termen lung .
-
Bibliografie
1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3247913/#!po=2.38095
2. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2771249/#!po=45.0000
3. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3056205/
4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2745789/
5. http://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1006828724405
6. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1545534306700864#fig1
7. http://www.gla.ac.uk/researchinstitutes/neurosciencepsychology/gemric/mrprojects/str
oke/spontaneousstroke/
8. Wallace KL, Riedel AA, Joseph-Ridge N, Wortmann R. Increasing prevalence of gout
and hyperuricemia over 10 years among older adults in a managed care population. J
Rheumatol. 2004;31:15827. [PubMed]
9. 2. Becker M, Roessler BJ. Hyperuricemia and gout. In: C. B. Scriver AL, Sly WS,
Valle D, editors. The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease. 7th ed.
McGraw-Hill; 1995. pp. 16551677.
10. 3. Abbott RD, Brand FN, Kannel WB, Castelli WP. Gout and coronary heart disease:
the Framingham Study. J Clin Epidemiol. 1988;41:23742. [PubMed]
11. 4. Krishnan E, Svendsen K, Neaton JD, Grandits G, Kuller LH. Long-term
cardiovascular mortality among middle-aged men with gout. Arch Intern
Med. 2008;168:110410.[PubMed]
12. 5. Krishnan E, Baker JF, Furst DE, Schumacher HR. Gout and the risk of acute
myocardial infarction. Arthritis Rheum.2006;54:268896. [PubMed]
13. 6. Cannon PJ, Stason WB, Demartini FE, Sommers SC, Laragh JH. Hyperuricemia in
primary and renal hypertension. N Engl J Med. 1966;275:45764. [PubMed]
14. 7. Ford ES, Li C, Cook S, Choi HK. Serum concentrations of uric acid and the
metabolic syndrome among US children and adolescents. Circulation. 2007;115:2526
32. [PubMed]
15. 8. Tuttle KR, Short RA, Johnson RJ. Sex differences in uric acid and risk factors for
coronary artery disease. Am J Cardiol. 2001;87:14114. [PubMed]
16. 9. Lehto S, Niskanen L, Ronnemaa T, Laakso M. Serum uric acid is a strong predictor
of stroke in patients with non-insulin-dependent diabetes
mellitus. Stroke. 1998;29:6359.[PubMed]
17. 10. Schretlen DJ, Inscore AB, Vannorsdall TD, Kraut M, Pearlson GD, Gordon B,
Jinnah HA. Serum uric acid and brain ischemia in normal elderly
adults. Neurology.2007;69:141823. [PubMed]
-
18. 11. Roberts JM, Bodnar LM, Lain KY, Hubel CA, Markovic N, Ness RB, Powers
RW. Uric acid is as important as proteinuria in identifying fetal risk in women with
gestational hypertension. Hypertension. 2005;46:12639. [PubMed]