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]