Ανάλυση των ούρων με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) σε ασθενείς με υποουριχαιμία και νεφροτοξικότητα που σχετίζεται με φάρμακα

Abstract

The aim of this study was: 1. The evaluation of the tubular function in individuals with primary renal hypouricemia based on the serum and urine biochemical analysis and the metabonomic profile of urine analyzed by 1H NMR spectroscopy. 2. The mutational analysis of SLC22A12 gene in subjects with primary renal hypouricemia originated from Greece. 3. The evaluation of the utility of 1H NMR spectroscopy in the detection of early urine alterations in patients treated with aminoglycosides as well as the detection of any electrolyte abnormalities in these patients. Primary renal hypouricemia (PRH) refers to a rare condition of increased renal urate clearance, caused by an isolated inborn error of membrane transport of urate in the renal proximal tubule. Defects in SLC22A12 gene, which encodes the renal urate transporter URAT1, have been reported to be related with the disease pathogenesis. This is the first study that assessed tubular function in primary renal hypouricemia using NMR-based metabonomic urine analysis. The study groups consisted of 36 unrelated asymptomatic subjects with primary renal hypouricemia, defined as serum uric acid levels (sUA) <2.5 mg/dL and fractional excretion of uric acid (FEUA) >10%, after exclusion of diseases and drugs that may affect urate homeostasis, and 39 sex and age-matched healthy individuals with normal sUA levels (>4.0 mg/dL) and FEUA<10%. Individuals with primary hypouricemia presented similar biochemical profiles to the controls without significant differences with regard to the FE of electrolytes and renal threshold for phosphate excretion. Individuals with primary hypouricemia were differentiated from healthy individuals in the Orthogonal Signal Correction Partial Least-Squares-Discriminant Analysis (OSC/PLS-DA) models of the NMR data with a statistically significant separation. The components that contributed to this separation were the lower levels of hippurate, creatinine and trimethylaminoxide, and the higher levels of phenylalanine, alanine, glycine, glutamate, acetate and of an unidentified metabolite (3.3 ppm) observed in hypouricemic subjects compared with the controls. These data suggest that a more generalized proximal tubular disorder that mimicking a partial Fanconi syndrome may underlie a so far considered selective tubular disorder. To elucidate if SLC22A12 gene mutations are responsible for the low serum uric acid levels in Greek individuals, we performed a mutation analysis in Greek subjects with primary renal hypouricemia. No mutation was found but only a silent nucleotide polymorphism (SNP) 1246T>C (His142His) in exon 2 of the SLC22A12 gene. The absence of SLC22A12 gene mutations in Greek subjects with primary renal hypouricemia may indicate the existence of a novel urate transporter or the possibility that, a genetic mutation that does not cause a change in the amino acid sequence of the resulting protein can still alter the protein’s function. ...........................................................................................................................................

Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν: 1. η εκτίμηση της σωληναριακής λειτουργίας ατόμων με πρωτοπαθή νεφρική υποουριχαιμία (ΠΝΥ). Για αυτό το σκοπό έγινε πλήρης βιοχημικός έλεγχος του ορού και των ούρων ατόμων με ΠΝΥ. Επίσης, καταγράφηκε με φασματοσκοπία 1H NMR το μεταβολικό προφίλ των ούρων ατόμων με ΠΝΥ, επεξεργάσθηκε με τεχνικές αναγνώρισης προτύπων και συγκρίθηκε με το αντίστοιχο υγιών ατόμων (ομάδα ελέγχου) 2. η ανίχνευση μεταλλάξεων του γονιδίου SLC22A12 που είναι υπεύθυνες για τα χαμηλά επίπεδα του ουρικού οξέος σε Έλληνες με ΠΝΥ 3. η εκτίμηση της χρησιμότητας της φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού για την ανεύρεση πρώιμων μεταβολών της σύστασης των ούρων σε ασθενείς που λαμβάνουν αμινογλυκοσίδες, καθώς και την ανίχνευση συνύπαρξης άλλων ηλεκτρολυτικών διαταραχών σε αυτούς τους ασθενείς. Η ΠΝΥ είναι μια διαταραχή της ομοιόστασης του ουρικού οξέος, η οποία είναι αποτέλεσμα διαταραχής της σωληναριακής μεταφοράς του ουρικού οξέος και οφείλεται σε μεταλλάξεις γονιδίων (κυρίως του γονιδίου SLC22A12) που κωδικοποιούν μεταφορείς του ουρικού οξέος στο νεφρικό σωληνάριο. Είναι η πρώτη φορά που εκτιμήθηκε η σωληναριακή λειτουργία ατόμων με ΠΝΥ με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού των ούρων. Στην μελέτη συμμετείχαν τριάντα έξι άτομα με ΠΝΥ, δηλαδή επίπεδα ουρικού οξέος κάτω από 2,5 mg/dL και FEUA μεγαλύτερη από 10%, που δεν είχαν συγγενική σχέση μεταξύ τους. Αποκλείσθηκαν από τη μελέτη άτομα που είχαν νοσήματα ή έπαιρναν φάρμακα που επηρεάζουν την ομοιοστασία του ουρικού οξέος. Στην ομάδα ελέγχου συμμετείχαν τριάντα εννιά υγιή άτομα της ίδιας ηλικίας και φύλου με επίπεδα ουρικού οξέος πάνω από 4.0 mg/dL και FEUA λιγότερο από 10%. Τα άτομα με ΠΝΥ είχαν παρόμοιο βιοχημικό προφίλ σε σύγκριση με τα άτομα της ομάδας ελέγχου. Οι κλασματικές απεκκρίσεις των ηλεκτρολυτών των ατόμων με ΠΝΥ δεν είχαν σημαντικές διαφορές σε σύγκριση με τα άτομα της ομάδας ελέγχου Εφαρμόσθηκε η τεχνική της Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών στα δεδομένα από τη φασματοσκοπία 1H NMR των ούρων των ατόμων της μελέτης και μέσω των στατιστικών μοντέλων που προέκυψαν έγινε πλήρης διαχωρισμός των υπό μελέτη ομάδων. Τα άτομα με ΠΝΥ είχαν σημαντικά υψηλότερα επίπεδα φαινυλαλανίνης, αλανίνης, γλυκίνης, γλουταμίνης, οξικού οξέος, καθώς και ενός μη ταυτοποιήσημου μεταβολίτη (στα 3.3ppm) και χαμηλότερα επίπεδα κρεατινίνης, τριμεθυλαμινοξειδίου και ιππουρικού οξέος στα ούρα σε σύγκριση με τα άτομα της ομάδας έλεγχου. Επομένως, η ΠΝΥ παρά το γεγονός ότι θεωρείται μια εκλεκτική διαταραχή του νεφρικού σωληναρίου που αφορά το ουρικό οξύ, συχνά συνοδεύεται από αυξημένη απέκκριση και άλλων μεταβολιτών εκτός του ουρικού οξέος, γεγονός που υποδηλώνει μια πιο γενικευμένη διαταραχή του εγγύς σωληναρίου (ατελές σύνδρομο Fanconi)...........................................................................................................................................