Virtsahapon vaikutukset endoteeliin ja oksidatiiviseen stressiin
Virtsahapon ja ksantiinioksidoreduktaasin erilaiset vaikutukset endoteelin toimintaan ja oksidatiiviseen stressiin
Sydän- ja verisuonisairaudet ovat johtava kuolinsyy maailmanlaajuisesti. Endoteelin toimintahäiriö (ED) on tärkein mekanismi, joka johtaa ateroskleroosiin, jossa pro- ja antioksidanttitekijöiden välinen tasapaino johtaa typpioksidin (NO) biologisen hyötyosuuden vähenemiseen. Ksantiinioksidoreduktaasi (XOR) on yksi tärkeimmistä reaktiivisten happilajien (ROS) muodostajista. Virtsahappo (UA), tärkeä antioksidantti ihmisen plasmassa ja puriiniaineenvaihdunnan lopputuote, on liitetty sydän- ja verisuonitauteihin useiden vuosien ajan; tarkkoja mekanismeja, jotka liittyvät UA:han ED:hen, ei kuitenkaan vieläkään ymmärretä hyvin.
Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää ED:hen liittyvät XOR- ja UA-reitit. Kolme osallistujaryhmää (nuoret (< 40-vuotiaat) miespuoliset terveet osallistujat [1]; mies- ja naispuoliset terveet osallistujat (40–65-vuotiaat) [2] ja potilaat, joilla on primaarinen verenpainetauti [3]) altistetaan febuksostaatille (vahva ja selektiivinen XOR-inhibiittori) tai rekombinantti urikaasi (joka hapettaa UA:n allantoiiniksi) UA-tasojen vaihtelemiseksi ja samanaikaisesti XOR-aktiivisuuden häiritsevien muutosten hallitsemiseksi. Oksidatiivinen stressi arvioidaan useiden merkkien avulla. Endoteelin toiminta arvioidaan laser-Doppler-kuvantajalla hypertermian ja endoteelistimulaattoreiden läsnä ollessa. Tämä tutkimus on suunniteltu erityisesti purkamaan UA- ja XOR-polkujen vaikutukset oksidatiiviseen stressiin ja endoteelin toimintaan ihmisillä.
Tutkijat testaavat seuraavan hypoteesin:
- Erittäin alhainen virtsahappotaso urikaasin annon jälkeen aiheuttaa endoteelin toimintahäiriöitä ja oksidatiivista stressiä,
- Spesifinen XO-inhibiittori rajoittaa urikaasin antamisen aiheuttamia seerumin UA:n vähenemisen epäsuotuisia vaikutuksia,
- Endoteelin toiminta ja oksidatiivinen stressi paranevat entisestään febuksostaattilla verrattuna lumelääkkeeseen,
- Kaikki nämä havainnot ovat selvempiä verenpainepotilailla kuin vanhemmilla osallistujilla kuin nuorilla terveillä koehenkilöillä.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Interventio / Hoito
Yksityiskohtainen kuvaus
Tutkimusprotokollan tavoitteena on selkeästi purkaa virtsahapon (UA) ja ksantiinioksidoreduktaasin (XOR) reitit endoteelin toimintaan ja oksidatiiviseen stressiin ihmisillä.
UA edustaa puriiniaineenvaihdunnan lopputuotetta, joka johtuu urikaasin häviämisestä 15 miljoonaa vuotta sitten ihmisissä. Tämän mutaation selektiivinen etu voisi olla UA:n vahva antioksidanttivaikutus (joka edustaa yli 60 % antioksidanttisen plasmakapasiteetista). Monet viimeaikaiset epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet J-muodon yhteyden UA-tasojen ja kardiovaskulaarisen riskin välillä. Alle 3 mg/dl UA-taso voi olla vaurioitunut, koska UA:n antioksidanttiset ominaisuudet heikkenevät. Sitä vastoin hyperurikemia liittyy lisääntyneeseen tulehdukseen, insuliiniresistenssiin, ED:hen, verihiutaleiden aggregaatioon, vasemman kammion hypertrofiaan, valtimoiden vasodilataatioon, aortan jäykkyyteen ja intima-median paksuuteen. UA:n ja sydän- ja verisuonitautien välinen yhteys on kuitenkin edelleen kiistanalainen, koska on epäselvää, onko UA näiden sairauksien itsenäinen riskitekijä.
Interventiotutkimukset:
Koska edellä mainitut yhteydet eivät osoita syy-yhteyttä, useat kirjoittajat suunnittelivat interventiotutkimuksia tarkoituksenaan muuttaa UA-tasoja ja määrittää, vaikuttiko tämä endoteelin toimintaan ja oksidatiiviseen stressiin. Näiden tutkimusten pääasiallinen rajoitus on, että ne eivät kyenneet poistamaan UA:n synteesin, itse UA:n ja XOR:n aktiivisuuden vaikutuksia ROS:n tuotantoon ja endoteelin toimintaan ihmisillä.
Tämä johtuu siitä, että:
- seerumi UA on voimakas plasman antioksidantti,
- mutta hypoksantiinin muuttuminen ksantiiniksi ja ksantiini UA:ksi XO:lla synnyttää solunsisäisen ROS:n,
- lisäksi endoteelisoluissa UA vähentää NO:n biologista hyötyosuutta monin tavoin (L-arginiinin esto ja hajoaminen, lisääntynyt superoksidianionien tuotanto, NOS:n esto, vähentynyt NOS-geenien ilmentyminen ja suora NO-poisto),
- lisäksi UA muodostaa endoteelin seinämään kiteitä, jotka luovat tulehdusta edistävän ja tromboottisen tilan, lisäävät sileälihassolujen lisääntymistä ja myös insuliiniresistenssiä ja tulehdusta adiposyyteissä,
- Lopuksi ja mikä tärkeintä, UA:n fysiologiset tasot estävät XO:ta (joka toimii kilpailukyvyttömänä XO-estäjänä).
Yhteenvetona tämän protokollan tarkoituksena on testata seuraava hypoteesi:
- Kokeelliset seerumin UA-vaihtelut korreloivat endoteelin toiminnan ja oksidatiivisten stressimarkkerien kanssa: erittäin alhainen taso urikaasin annon jälkeen aiheuttaa ED:tä ja oksidatiivista stressiä,
- Spesifinen XO-inhibiittori (FX) rajoittaa urikaasin antamisen aiheuttamia seerumin UA:n vähenemisen epäsuotuisia vaikutuksia, koska tämä vaikeuttaa XO:n palauteaktivaatiota alhaisella UA-tasolla,
- Endoteelin toiminta ja oksidatiivinen stressi paranevat edelleen FX:llä verrattuna lumelääkkeeseen, koska ensimmäinen kokeellinen tila johtaa XO-salpaukseen,
- Kaikki nämä havainnot ovat selvempiä verenpainepotilailla kuin vanhemmilla osallistujilla kuin nuorilla terveillä henkilöillä.
Tiedonkeruu
Tietojen kerääminen osallistujilta kerätään informaattisesti tapausraporttilomakkeella. Potilaiden nimet ja henkilötiedot säilytetään salassa tai salasanalla suojatussa tiedostossa. Kaikki tiedot tuhotaan tutkimuksen lopussa (mukaan lukien veri- ja virtsanäytteet).
Tilastollinen analyysi
Tilastollinen analyysi suoritetaan SPSS:n avulla. Perusominaisuuksia verrataan Studentin t-testillä. Kaksisuuntaisia toistuvia mittauksia ANOVA:ita käytetään havaitsemaan merkittäviä muutoksia istuntojen ja ryhmien välillä. Tilastollinen merkitsevyys oletetaan, kun p on <0,05. Näytteen koko ei ole mahdollinen, koska akuutin hypourikemian vaikutuksista ei ole tietoa. Kuhunkin ryhmään arvioimme vähintään 15 osallistujaa.
Ei-gaussinisille muuttujille käytetään erityistä testiä. Korrelaatiotestiä käytetään tarvittaessa ensimmäisen testin tulosten mukaisesti.
Myös lumekorjattuja arvoja ja deltavertailuja käytetään.
Alaryhmäanalyysit suoritetaan populaatioiden 2 ja 3 (yhdessä ilmoittautuneiden) tutkimukseen.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
Belgique
-
Brussels, Belgique, Belgia, 1070
- Erasme Hospital
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Sukupuolet, jotka voivat opiskella
Kuvaus
Vaihe 1 :
Sisällyttämiskriteerit:
- Ikä 18-40 vuotta
- Uros
- Terveet vapaaehtoiset
- Tupakoimaton vähintään 6 kuukautta
- Virtsahappotaso normaalilla alueella (normurikeeminen ryhmä)
Poissulkemiskriteerit:
- Mikä tahansa jokin seuraavista järjestelmistä: sydän- ja verisuoni-, ruoansulatus-, hormonaali-, virtsa-, keuhko-, reuma- tai immuunijärjestelmän sairaudet.
- Tupakoitsija, alkoholisti
- Osallistujat eivät saa ottaa kroonisia lääkkeitä, vitamiineja tai muita antioksidantteja.
- G6PD-vaje suljetaan pois, koska se on vasta-aihe urikaasin antamiselle (hemolyyttinen anemia).
Vaihe 2 :
Sisällyttämiskriteerit:
- Ikä 40-65 vuotta
- Mies tai nainen (vaihdevuodet)
- Terveet vapaaehtoiset
- Tupakoimaton vähintään 6 kuukautta
- Virtsahappotaso normaalilla alueella (normurikeeminen ryhmä)
Poissulkemiskriteerit:
- Mikä tahansa jokin seuraavista järjestelmistä: sydän- ja verisuoni-, ruoansulatus-, hormonaali-, virtsa-, keuhko-, reuma- tai immuunijärjestelmän sairaudet.
- Tupakoitsija, alkoholisti
- Osallistujat eivät saa ottaa kroonisia lääkkeitä, vitamiineja tai muita antioksidantteja.
- G6PD-vaje suljetaan pois, koska se on vasta-aihe urikaasin antamiselle (hemolyyttinen anemia).
Vaihe 3:
Sisällyttämiskriteerit:
- Ikä 40-65 vuotta
- Hypertensio historiassa yli 6 kuukautta
- Tupakoimaton tai tupakoinnin lopettaminen vähintään 6 kuukauden ajan
Poissulkemiskriteerit:
- Akuutti sepelvaltimo-oireyhtymä
- Sydämen vajaatoiminta (LVEJ < 40 %)
- Diabetes
- Aktiivinen tupakointi
- Kihti
- Kroonisen munuaissairauden vaihe parempi kuin 3a
- Aivojen verisuonitukoksen historia
- Kirroosi
- Alkoholin kulutus yli 3 yksikköä/päivä
- Osallistujat eivät saa ottaa kroonisia lääkkeitä, vitamiineja tai muita antioksidantteja.
- G6PD-vaje suljetaan pois, koska se on vasta-aihe urikaasin antamiselle (hemolyyttinen anemia).
Vaiheiden 2 ja 3 populaatiot otetaan mukaan ja niitä tutkitaan yhdessä alaryhmäanalyysien kanssa verenpainetaudin tilasta, hoidosta, iästä ja sukupuolesta.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Satunnaistettu
- Inventiomalli: Crossover-tehtävä
- Naamiointi: Kaksinkertainen
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Placebo Comparator: Placebot PO ja IV
PO: per os IV: suonensisäisesti
|
Laktoosiplasebo pillereille ja suolaliuos perfuusiota varten.
Muut nimet:
|
|
Kokeellinen: Febuksostaatti PO ja Placebo IV
240 mg päivässä 3 päivän ajan
|
Laktoosiplasebo pillereille ja suolaliuos perfuusiota varten.
Muut nimet:
Febuksostaatti tabletti.
Muut nimet:
|
|
Kokeellinen: Febuksostaatti PO ja rasburikaasi IV
Febuksostaatti: 240 mg päivässä 3 päivän ajan.
Urikaasi: 3 mg kerran.
|
Febuksostaatti tabletti.
Muut nimet:
Injektoitava rasburikaasiliuos.
Muut nimet:
|
|
Kokeellinen: Placebo PO ja Rasburicase IV
Placebo: 3 päivää.
Urikaasi: 3 mg kerran.
|
Laktoosiplasebo pillereille ja suolaliuos perfuusiota varten.
Muut nimet:
Injektoitava rasburikaasiliuos.
Muut nimet:
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Ihon perfuusio Laser Dopplerilla (perfuusioyksikkö)
Aikaikkuna: 24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
Perfuusioyksikkö (Laser Doppler Imager + iontoforeesi (ACh ja SNP ja hyperemia ou:n kanssa ilman L-NAMEa).
Endoteelin toiminnan arviointi.
|
24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Muutos oksidatiivisen stressin biomarkkereissa lähtötasosta 30 minuuttiin tai 24 tuntiin urikaasin tai lumelääkkeen infuusion jälkeen
Aikaikkuna: Lähtötilanne, 30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
Lähtötilanne, 30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
|
|
Valtimoiden jäykkyys
Aikaikkuna: 24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
Kaulavaltio-femoraalinen ja kaulavaltio-radiaalinen pulssiaallon nopeus ja pulssiaallon analyysi
|
24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
|
Verenpaine (mmHg)
Aikaikkuna: 24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
Beat-to-beat -mittaukset Finapresilla ja manuaalisesti
|
24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
|
Sydämen minuuttitilavuus (l-min)
Aikaikkuna: 24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
Beat-to-beat -mittaukset Finapresilla
|
24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
|
Muutos entsyymien toiminnassa
Aikaikkuna: 30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai plasebo-infuusion jälkeen
|
Ksantiinioksidaasin aktiivisuus
|
30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai plasebo-infuusion jälkeen
|
|
Muutos entsyymien ilmentymisessä
Aikaikkuna: 30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai plasebo-infuusion jälkeen
|
eNOS, NOX, XO inkuboimme endoteelisoluja koehenkilöiden plasman tai seerumin kanssa.
Sitten mitataan edellä mainittujen entsyymien ilmentyminen.
|
30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai plasebo-infuusion jälkeen
|
|
Muutos proteomisessa tai metabolomisessa analyysissä
Aikaikkuna: 30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai plasebo-infuusion jälkeen
|
Suoritamme proteomiikan tai metabolomiikan analyysin suoraan osallistujien seerumille ja myös endoteelisolujen lysaatille, joka on esi-inkuboitu osallistujien plasman tai seerumin kanssa.
|
30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai plasebo-infuusion jälkeen
|
|
Reniini-angiotensiiniaktiivisuuden muutos
Aikaikkuna: Lähtötilanne, 30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
Lähtötilanne, 30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
|
|
Muutos natriumin erittymisessä virtsaan
Aikaikkuna: Lähtötilanne, 30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
Lähtötilanne, 30 minuuttia ja 24 tuntia Uricase- tai Placebo-infuusion jälkeen
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Tutkijat
- Opintojohtaja: Philippe van de Borne, Erasme Hospital
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- De Becker B, Hupkens E, Dewachter L, Coremans C, Delporte C, van Antwerpen P, Franck T, Zouaoui Boudjeltia K, Cullus P, van de Borne P. Acute effects of hypouricemia on endothelium, oxidative stress, and arterial stiffness: A randomized, double-blind, crossover study. Physiol Rep. 2021 Sep;9(17):e15018. doi: 10.14814/phy2.15018.
- De Becker B, Coremans C, Chaumont M, Delporte C, Van Antwerpen P, Franck T, Rousseau A, Zouaoui Boudjeltia K, Cullus P, van de Borne P. Severe Hypouricemia Impairs Endothelium-Dependent Vasodilatation and Reduces Blood Pressure in Healthy Young Men: A Randomized, Placebo-Controlled, and Crossover Study. J Am Heart Assoc. 2019 Dec 3;8(23):e013130. doi: 10.1161/JAHA.119.013130. Epub 2019 Nov 22.
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- 30309647
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .