eRapport

Gut microbiota, nutrition and uric acid metabolism

Prosjekt
Prosjektnummer
HNF1430-18
Ansvarlig person
Svetlana Zykova
Institusjon
Universitetssykehuset Nord-Norge
Prosjektkategori
Korttidsprosjekt
Helsekategori
Inflammatory and immune system, Metabolic and endocrine, Oral and gastrointestinal, Renal and urogenital, Generic health relevance
Forskningsaktivitet
1. Underpinning, 4. Detection and Diagnosis
Rapporter
2024
Høyt nivå av urinsyre i serum er en risikofaktor for urinsyregikt, diabetes type 2,hypertensjon, hjertekar-hendelser og død. Tilstanden kan oppstå ved dårlig nyrefunksjon, økt celledød og en hedonistisk livsstil med overforbruk av alkohol og rødtkjøtt. Endringer i tarmmikrobiom kan også påvirke omsetning av urinsyre i tarmen.Vi ønsket å avklare det relative bidraget til kosthold, nyrefunksjon og mangfold i tarmmikrobiom til variasjon i serum urinsyre. Denne tverrsnittsstudien inkluderer 53 voksne deltagere med og uten redusert nyrefunksjon. Sammensetning av tarmmikrobiom ble studert med 16S rRNA-sekvensering og tarmfloraens diversitet ble estimert ved hjelp av Simpson,Shannon, og Richness-indekser. Informasjon om kosthold ble innsamlet med spørreskjema (FFQ), og kostholdsmønstre ble identifi sert med prinsipal komponentanalyse. Multippel lineærregresjonsanalyse med enten serum urinsyre eller fraksjonell ekskresjon av urinsyre i nyrer (FEUA) som avhengige variabler ble brukt for å avklare relativt bidrag av tarmmikrobiom, kostholdsmønstre og nyrefunksjon med justering for alder, kjønn, alkoholforbruk og abdominal fedme. Resultater: Sunt tarmmikrobiom med stort bakterielt mangfold sammen med god nyrefunksjon, kvinnelig kjønn og fravær av abdominalfedme slo signifi kant ut som «prediktorer» for gunstig nivå av urinsyre, og kunne til sammen forklare > 60% av variasjonen i serum urinsyrekonsentrasjon. Verken kostholdsmønstre eller individuelle matvarer (som rødt kjøtt eller alkohol) nådde statistisk signifikans eller bidro til å forbedre modellenes forklaringsprosent. Det var kun rikhet av tarmmikrobiom og kjønn som hadde et signifikant bidrag til nyrenes funksjonsjusterte evne til å skille ut urinsyre i en modell som forklarer ca. 40% av variasjon i FEUA. Iløpet av det siste året har vi forbedret kostholdsanalysene betraktelig ved å ta i bruk prinsipalkomponentanalyse som reduserer antall dimensjoner i ellers veldig komplisert kostholdsdata (matvarer, deres kombinasjoner og inntaksnivå). Vi har også gjennomført målinger av purinmetabolitter, sporelementer og hepatokiner i serum og urin. En artikkel er i ferd med å sendes til "Kidney International": "Microbiome diversity in the gut, serum uric acid and fractional excretion of urate in the kidney." Cecilie Ness#, Dmitri Svistounov#, Marit Solbu, Natalia Petrenya, Neoma Boardman, Kirsti Ytrehus, Trond G. Jenssen, Andrew Holmes, Stephen J.Simpson, Svetlana N. Zykova* (# Equal contribution; *corresponding author). Vi jobber nå videre med å undersøke leverens produksjon av pro-infl ammatoriske mediatorer (hepatokiner) samt inntak av sporelementer som en mulig årsak bak hyperurikemi. To artikler er under utarbeidelse. I 2024 videreutviklet vi vår LC-MS metode opprinnelig designet for måling av puriner i urin, slik at man nå også kunne måle puriner i serum. Ved hjelp av denne metoden har vi nå målt fire puriner og kreatinin i 1500 serumprøver fra Tromsøundersøkelse 5. Det er planlagt minst to vitenskapelige publikasjoner basert på dette materialet.

Brukerrepresentanter har ikke bidratt til prosjektet ila det siste året da vi kun jobbet med dataanlyser og artikkelskriving. Dette arbeidet krever spesiell kompetanse som brukerrepresentanter ikke kan forventes å ha.

2023
Høyt nivå av urinsyre i serum er en risikofaktor for urinsyregikt, diabetes type 2, hypertensjon, hjertekar-hendelser og død. Tilstanden kan oppstå ved dårlig nyrefunksjon, økt celledød og en hedonistisk livsstil med overforbruk av alkohol og rødt kjøtt. Endringer i tarmmikrobiom kan også påvirke omsetning av urinsyre i tarmen.Vi ønsket å avklare det relative bidraget til kosthold, nyrefunksjon og mangfold i tarmmikrobiom til variasjon i serum urinsyre. Denne tverrsnittsstudien inkluderer 53 voksne deltagere med og uten redusert nyrefunksjon. Sammensetning av tarmmikrobiom ble studert med 16S rRNA-sekvensering og tarmfloraens diversitet ble estimert ved hjelp av Simpson, Shannon, and Richness-indekser. Informasjon om kosthold ble innsamlet med spørreskjema (FFQ) og kostholdsmønstre ble identifisert med prinsipal komponentanalyse. Multippel lineær regresjonsanalyse med enten serum urinsyre eller fraksjonell ekskresjon av urinsyre i nyrer (FEUA) som avhengige variabler ble brukt for å avklare relativt bidrag av tarmmikrobiom, kostholdsmønstre og nyrefunksjon med justering for alder, kjønn, alkoholforbruk og abdominal fedme. Resultater: Sunt tarmmikrobiom med stort bakterielt mangfold sammen med god nyrefunksjon, kvinnelig kjønn og fravær av abdominalfedme slo signifikant ut som «prediktorer» for gunstig nivå av urinsyre, og kunne til sammen forklare > 60% av variasjon i serum urinsyrekonsentrasjon. Verken kostholdsmønstre eller individuelle matvarer (som rødt kjøtt eller alkohol) nådde statistisk signifikans eller bidro til å forbedre modellenes forklaringsprosent. Det var kun rikhet av tarmmikrobiom og kjønn som hadde et signifikant bidrag til nyrenes funksjonsjusterte evne til å skille ut urinsyre i en modell som forklarer ca. 40 % av variasjon i FEUA. Iløpet av det siste året har vi forbedret kostholdsanalysene betraktelig ved å ta i bruk prinsipal komponentanalyse som reduserer antall dimensjoner i ellers veldig komplisert kostholdsdata (matvarer, deres kombinasjoner og inntaksnivå). Vi har også gjennomført målinger av purinmetabolitter og hepatokiner i serum og urin. En artikkel er ferdig skrevet, og er under vurdering hos samarbeidspartnere: "Microbiome diversity in the gut is associated with lower serum uric acid and more efficient elimination of uric acid in the kidney." Cecilie Ness#, Dmitri Svistounov#, Marit Solbu, Natalia Petrenya, Magritt Brustad, Neoma Boardman, Kirsti Ytrehus, Trond G. Jensen, Andrew Holmes?, Stephen J. Simpson?, Svetlana N. Zykova* (# Equal contribution; *corresponding author) Vi jobber nå videre med å undersøke betennelsesrelatert celledødelighet og leverens produksjon av pro-inflammatoriske mediatorer (hepatokiner) som en mulig årsak bak endogen overproduksjon av urinsyre. To artikler er under utarbeidelse.

Brukerrepresentant som hadde bidratt i prosjektet gikk dessverre bort iår.

2022
Uric acid (UA) is a metabolic waste product causing gout. Prevalence of hyperuricemia is ca 20% in adults and rising. Several studies reported hyperuricemia as a risk factor for mortality, cardiovascular events, diabetes, hypertension and renal disease. Today, the mechanisms of hyperuricemia are not resolved because proper tests are lacking.Uric acid (UA) is a metabolic waste product causing gout. Prevalence of hyperuricemia is ca 20% in adult population and rising. Several studies reported hyperuricemia as a risk factor for mortality, cardiovascular events, diabetes, hypertension and renal disease. SUA may increase due to i) high endogenous production (cancer, psoriasis, use of immunosuppressants), ii) decreased elimination in the kidney; iii) increased intake with food (purine- rich diet) or iv) decreased elimination in the gut. Precise diagnosis of hyperuricemia and identification of patient subgroups at highest risk of complications can improve risk stratification and open for prioritized workflow in the health care. Today, the mechanisms behind hyperuricemia are not resolved diagnostically because proper tests are lacking. We have recently developed a new diagnostic approach for identification of subjects with increased endogenous production and decreased elimination of UA by the kidneys but we still need a test that assesses the efficacy of UA elimination in the gut in order to get a complete diagnostic tool. The main goal of the current project is: Compare purine metabolism, gut uricolytic activity, gut microbiome and indices of insulin sensitivity and beta cell function in subjects with hyperuricemia due to different pathogenic mechanisms. We have completed five out of seven milestones in the project plan: 1.) Patient recruitment. Collection of data and samples (completed) 2.) Extraction of DNA from fecal samples (completed) 3.) Measurement of uricolytic activity of fecal samples (completed) 4.) Microbiome analysis (completed) 5.) Measurement of purines in urine samples of study patients by LC-MS (completed, published) 5.1) LC-MS method developed for urine (paragraph 5) was successfully adapted for serum samples and purines in the study serum samples were measured (autumn 2022). 6.) Isolation and identification of bacterial strains with highest uricolytic activity (in progress) 7.) Data analysis and manuscripts preparation: 1- Reduced richness and diversity of gut microbiome in hyperuricemia (in progress). 2 - Gut microbiome in patients with hyperuricemia (in progress)

Brukerrepresentanter har ikke bidratt til prosjektet ila det siste året da vi kun jobbet med dataanlyser og artikkelskriving. Dette arbeidet krever spesiell kompetanse som brukerrepresentanter ikke kan forventes å ha.

2021
Uric acid (UA) is a metabolic waste product causing gout. Prevalence of hyperuricemia is ca 20% in adult population and rising. Several studies reported hyperuricemia as a risk factor for mortality, cardiovascular events, diabetes, hypertension and renal disease. Today, the mechanisms behind hyperuricemia are not resolved diagnostically because proper tests are lacking.Uric acid (UA) is a metabolic waste product causing gout. Prevalence of hyperuricemia is ca 20% in adult population and rising. Several studies reported hyperuricemia as a risk factor for mortality, cardiovascular events, diabetes, hypertension and renal disease. SUA may increase due to i) high endogenous production (cancer, psoriasis, use of immunosuppressants), ii) decreased elimination in the kidney; iii) increased intake with food (purine- rich diet) or iv) decreased elimination in the gut. Precise diagnosis of hyperuricemia and identification of patient subgroups at highest risk of complications can improve risk stratification and open for prioritized workflow in the health care. Today, the mechanisms behind hyperuricemia are not resolved diagnostically because proper tests are lacking. We have recently developed a new diagnostic approach for identification of subjects with increased endogenous production and decreased elimination of UA by the kidneys but we still need a test that assesses the efficacy of UA elimination in the gut in order to get a complete diagnostic tool. The main goal of the current project is: Compare purine metabolism, gut uricolytic activity, gut microbiome and indices of insulin sensitivity and beta cell function in subjects with hyperuricemia due to different pathogenic mechanisms. We have completed four out of six milestones in the project plan: 1.) Patient recruitment. Collection of data and samples (completed) 2.) Extraction of DNA from fecal samples (completed) 3.) Measurement of uricolytic activity of fecal samples (in progress) 4.) Microbiome analysis (completed) 5.) Measurement of purines in urine samples of study patients by LC-MS (completed, manuscript accepted for publication) 6.) Isolation and identification of bacterial strains with highest uricolytic activity (in progress) 7.) Data analysis and manuscript preparation: Gut microbiome in patients with hyperuricemia (in progress)

Brukerrepresentanter har ikke bidratt til prosjektet ila det siste året da vi kun jobbet med dataanlyser og artikkelskriving. Dette arbeidet krever spesiell kompetanse som brukerrepresentanter ikke kan forventes å ha.

2020
Uric acid (UA) is a metabolic waste product causing gout. Prevalence of hyperuricemia is ca 20% in adult population and rising. Several studies reported hyperuricemia as a risk factor for mortality, cardiovascular events, diabetes, hypertension and renal disease. Today, the mechanisms behind hyperuricemia are not resolved diagnostically because proper tests are lacking.Uric acid (UA) is a metabolic waste product causing gout. Prevalence of hyperuricemia is ca 20% in adult population and rising. Several studies reported hyperuricemia as a risk factor for mortality, cardiovascular events, diabetes, hypertension and renal disease. SUA may increase due to i) high endogenous production (cancer, psoriasis, use of immunosuppressants), ii) decreased elimination in the kidney; iii) increased intake with food (purine-rich diet) or iv) decreased elimination in the gut. Precise diagnosis of hyperuricemia and identification of patient subgroups at highest risk of complications can improve risk stratification and open for prioritized workflow in the health care. Today, the mechanisms behind hyperuricemia are not resolved diagnostically because proper tests are lacking. We have recently developed a new diagnostic approach for identification of subjects with increased endogenous production and decreased elimination of UA by the kidneys but we still need a test that assesses the efficacy of UA elimination in the gut in order to get a complete diagnostic tool. The main goal of the current project is: Compare purine metabolism, gut uricolytic activity, gut microbiome and indices of insulin sensitivity and beta cell function in subjects with hyperuricemia due to different pathogenic mechanisms. We have completed four out of six milestones in the project plan: 1.) Patient recruitment. Collection of data and samples (completed) 2.) Extraction of DNA from fecal samples (completed) 3.) Measurement of uricolytic activity of fecal samples (in progress) 4.) Microbiome analysis (completed) 5.) Measurement of purines in urine samples of study patients by LC-MS (completed) 6.) Isolation and identification of bacterial strains with highest uricolytic activity (in progress) 7.) Data analysis and manuscript preparation: Gut microbiome in patients with hyperuricemia (in progress)

brukerrepresentanter har ikke bidratt til prosjektet ila det siste året da vi kun jobbet med analyser av biologisk materiale. Dette arbeidet krever spesiell kompetanse som brukerrepresentanter ikke kan forventes å ha.

2019
Uric acid is a metabolic waste product causing gout. Prevalence of hyperuricemia is ca 20% in adult population and rising. Hyperuricemia is reported to be a risk factor for mortality, cardiovascular events, diabetes, hypertension and renal disease. Today, the causes of hyperuricemia are not resolved diagnostically because proper tests are lacking.Uric acid (UA) is a metabolic waste product causing gout. Prevalence of hyperuricemia is ca 20% in adult population and rising. Several studies reported hyperuricemia as a risk factor for mortality, cardiovascular events, diabetes, hypertension and renal disease. SUA may increase due to i) high endogenous production (cancer, psoriasis, use of immunosuppressants), ii) decreased elimination in the kidney; iii) increased intake with food (purine-rich diet) or iv) decreased elimination in the gut. Precise diagnosis of hyperuricemia and identification of patient subgroups at highest risk of complications can improve risk stratification and open for prioritized workflow in the health care. Today, the mechanisms behind hyperuricemia are not resolved diagnostically because proper tests are lacking. We have recently developed a new diagnostic approach for identification of subjects with increased endogenous production and decreased elimination of UA by the kidneys but we still need a test that assesses the efficacy of UA elimination in the gut in order to get a complete diagnostic tool. The main goal of the current project is: Compare purine metabolism, gut uricolytic activity, gut microbiome and indices of insulin sensitivity and beta cell function in subjects with hyperuricemia due to different pathogenic mechanisms. We have so far completed three out of six milestones in the project plan: 1.) Patient recruitment. Collection of data and samples (completed) 2.) Extraction of DNA from fecal samples (completed) 3.) Measurement of uricolytic activity of fecal samples (in progress) 4.) Microbiome analysis (completed) 5.) Measurement of purines in urine samples of study participants by LC-MS (almost completed, delay due to breakage of mass spectrometer in Barents Biocentre Lab). 6.) Isolation and identification of bacterial strains with highest uricolytic activity (in progress) 7.) Data analysis and manuscript preparation: Gut microbiome in patients with hyperuricemia (in progress)

brukerrepresentanter har ikke bidratt til prosjektet ila det siste året da vi kun jobbet med analyser av biologisk materialet. Dette arbeidet krever spesiell kompetanse som brukerrepresentanter ikke kan forventes å ha.

2018
Uric acid (UA) is a metabolic waste product causing gout. Prevalence of hyperuricemia is ca 20% in adult population and rising. Several studies reported hyperuricemia as a risk factor for mortality, cardiovascular events, diabetes, hypertension and renal disease.SUA may increase due to i) high endogenous production (cancer, psoriasis, use of immunosuppressants), ii) decreased elimination in the kidney; iii) increased intake with food (purine-rich diet) or iv) decreased elimination in the gut. Precise diagnosis of hyperuricemia and identification of patient subgroups at highest risk of complications can improve risk stratification and open for prioritized workflow in the health care. Today, the mechanisms behind hyperuricemia are not resolved diagnostically because proper tests are lacking. We have recently developed a new diagnostic approach for identification of subjects with increased endogenous production and decreased elimination of UA by the kidneys but we still need a test that assesses the efficacy of UA elimination in the gut in order to get a complete diagnostic tool. The main goal of the current project is: Compare purine metabolism, gut uricolytic activity, gut microbiome and indices of insulin sensitivity and beta cell function in subjects with hyperuricemia due to different pathogenic mechanisms. We have so far completed three out of six milestones in the project plan: 1.) Patient recruitment. Collection of data and samples (completed) 2.) Extraction of DNA from fecal samples (completed) 3.) Measurement of uricolytic activity of fecal samples (in progress) 4.) Microbiome analysis (completed) 5.) Isolation and identification of bacterial strains with highest uricolytic activity (in progress) 6.) Data analysis and manuscript preparation: Gut microbiome in patients with hyperuricemia (in progress)

- har mulighet og tilgang til å utvikle - har mulighet og tilgang til å påvirke

Vitenskapelige artikler
Svistounov D, Solbu MD, Jenssen TG, Mathisen UD, Hansen T, Elgstøen KBP, Zykova SN

Development of quantitative assay for simultaneous measurement of purine metabolites and creatinine in biobanked urine by liquid chromatography-tandem mass spectrometry.

Scand J Clin Lab Invest 2022 Feb;82(1):37. Epub 2022 jan 20

PMID: 35048747

Enoksen IT, Svistounov D, Norvik JV, Stefansson VTN, Solbu MD, Eriksen BO, Melsom T

Serum matrix metalloproteinase 7 and accelerated glomerular filtration rate decline in a general non-diabetic population.

Nephrol Dial Transplant 2022 Aug 22;37(9):1657.

PMID: 34436577

Brovold H, Lund T, Svistounov D, Solbu MD, Jenssen TG, Ytrehus K, Zykova SN

Crystallized but not soluble uric acid elicits pro-inflammatory response in short-term whole blood cultures from healthy men.

Sci Rep 2019 Jul 19;9(1):10513. Epub 2019 jul 19

PMID: 31324844

Ness C, Svistounov D, Solbu MD, Petrenya N, Boardman N, Ytrehus K, Jenssen TG, Holmes A, Simpson SJ, Zykova SN

Microbiome diversity in the gut, serum uric acid and fractional excretion of urate in the kidney

Manuscript in process of submission to "Kidney International", January 2025

Svistounov D, Solbu MD, Zykova SN

Establishing Serum Reference Ranges for Purines.

Manuscript in preparation

Ness S, Svistounov D, Solbu MD, Jenssen TG, Zykova SN

Reduced richness and diversity of gut microbiome in hyperuricemia.

Manuscript in preparation, about 80% completed.

Svistounov D, Solbu M, Jenssen T, Mathisen D, Hansen T, Elgstøeng K, Zykova S.

Development of quantitative assay for simultaneous measurement of purine metabolites and creatinine in biobanked urine by liquid chromatography-tandem mass spectrometry

SCANDINAVIAN JOURNAL OF CLINICAL AND LABORATORY INVESTIGATION, Accepted 28 November 2021

Enoksen IT, Svistounov D, Norvik JV, Stefansson VT, Solbu M, Eriksen BO, Melsom T.

Serum Matrix Metalloproteinase 7 is associated with accelerated age-related GFR decline in the general population.

January 2021 submitted to Kidney International

Svistounov D, Solbu M, Jenssen T, Zykova S.

Development and validation of quantitative assay for simultaneous measurement of four purine metabolites and creatinine in archival urine samples by LC-MS/MS for clinical laboratory applications.

Manuscript ready for submission

Brovold H, Lund T, Svistouvnov D, Solbu M, Jenssen T, Ytrehus K, Zykova S

Crystallized but not soluble uric acid elicits pro-inflammatory response in whole blood cultures from healthy men

Arthritis Research & Therapy. Submitted.

Deltagere
  • Andrew Holmes Prosjektdeltaker
  • Stephen Simpson Prosjektdeltaker
  • Cecilie Ness Doktorgradsstipendiat
  • Kirsti Ytrehus Prosjektdeltaker
  • Trond Geir Jenssen Prosjektdeltaker
  • Marit Dahl Solbu Prosjektdeltaker
  • Dmitri Svistounov Prosjektdeltaker
  • Natalia Petrenya Prosjektdeltaker
  • Svetlana Zykova Prosjektleder
  • Magritt Brustad Prosjektdeltaker

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til eRapport, Helse Nord

Personvern  -  Informasjonskapsler