eRapport

Uric acid and Xanthine Oxidase in Heart Disease

Prosjekt
Prosjektnummer
SFP1079-12
Ansvarlig person
Kirsti Ytrehus
Institusjon
Universitetssykehuset Nord-Norge HF
Prosjektkategori
Ph.d.-stipend
Helsekategori
Cardiovascular
Forskningsaktivitet
3. Prevention
Rapporter
2017 - sluttrapport
Dette doktorgradsprosjektet så på sammenhengen mellom urinsyre, adiponectin og kardiovaskulær sykdom i epidemiologiske modeller med data fra Tromsø-studien og ved hjelp av dyrestudier. Urinsyre har lenge vært satt i sammenheng med utvikling av kardiovaskulær sykdom. Adiponectin er et relativt nyoppdaget hormon som produseres av fettceller og som har vært assosiert med kardiovaskulær sykdom. I løpet av prosjektet gjennomførte vi flere serier eksperimenter der vi i en rottemodeller skapte høyt blodtrykk ved hjelp av angiotensin II, og der vi ga allopurinol, en potent hemmer av xantin oxidase, enzymet som katalyserer produksjonen av urinsyre, til grupper av rottene. Fokus i denne delstudien var på de patofysiologiske endringene som økte nivåer av angiotensin II medfører og de effektene som hemming av xantin oxidase skaper, med spesielt fokus på remodellering av hjertet. Rottene ble fulgt opp under eksperimentets varighet med kroppsvekt, blodprøver, blodtrykk og ekkokardiografi. Vi analyserte genuttrykk, proteinaktivitet og superoksidmengde. Dessverre støtte vi på metodeutfordringer, og det har ennå ikke blitt publisert noe fra disse eksperimentene. Vi har store mengder data fra disse eksperimentene, og vi har planer om å publisere noe herfra. Det ble publisert totalt tre artikler med kandidaten som førsteforfatter fra dette prosjektet, og disse inngikk i doktorgradsavhandlingen. Den første artikkelen så på sammenhengen mellom urinsyre og det metabolske syndrom, og hvordan dette forholdet ble modulert av overvekt i en sju års oppfølgingsstudie fra Tromsø-studien. Vi fant at økte nivåer av urinsyreuvar assosiert med utviklingen av elevert blodtrykk og forhøyet fastende blodsukker hos overvektige, men ikke hos normalvektige. Høyere nivåer av Urinsyre var assosiert med utviklingen av det metabolske syndrom hos både over- og normalvektige. Denne artikkelen ble publisert mai 2016. Den andre artikkelen tok for seg sammenhengen mellom urinsyre, ekkokardiografiske markører for diastolisk dysfunksjon og endepunktene død, hjerteinfarkt og iskemisk hjerneslag i en 19-årig oppfølgingsstudie. Vi oppdaget at personer med ekkokardiografimålene for diastolisk dysfunksjon økt og redusert E/A-ratio, økt og redusert E-wave deceleration time og redusert isovolumetric relaxation time hadde økt risiko for død ved økende urinsyre. Vi fant ingen økt risiko for død ved økende urinsyre hos mennesker uten disse markørene. I tillegg hadde personer med økt venstre atrium-størrelse elevert risiko for iskemisk hjerneslag ved økende urinsyre, men en slik sammenheng så vi ikke hos mennesker uten denne markøren. Denne artikkelen ble publisert januar 2017. Artikkel nummer tre omhandlet den kjønnsspesifikke sammenhengen mellom adiponectin og ekkokardiografiske markører for diastolisk dysfunksjon basert på en krysseksjonell studie. Vi fant ut at lav adiponectin var assosiert med flere ekkokardiografiske markører for diastolisk dysfunksjon hos kvinner, men det motsatte bildet så vi hos menn, nemlig at høy adiponectin var assosiert med markører. Denne artikkelen ble publisert mars 2017. Kandidaten disputerte april 2017. Kardiovaskulær sykdom, viktige sykdommer i denne grupper er hjerteinfarkt, hjertesvikt og hjerneslag, er største grunn til for tidlig død i befolkningen. Det er et uttalt mål fra Verdens helseorganisasjon (WHO) å redusere antall mennesker som dør for tidlig av kardiovaskulær sykdom, både ved å finne nye og bedre behandlinger for disse lidelsene, men også å hindre at de oppstår ved å behandle risikofaktorer og finne nye prøver man kan ta (biomarkører) som kan oppdage hvem som står i fare for å utvikle sykdommen. Dette prosjektet er et bidrag til forskningen på biomarkører, det har sett på en gammel markør, urinsyre, og en nyere, adiponectin. Prosjektet viste at høyre nivåer av urinsyre er assosiert med forverring av eksisterende metabolske forstyrrelser, som hos mennesker med det metabolske syndrom og hos mennesker med diastolisk dysfunksjon. Det store spørsmålet er om urinsyre har en kausal sammenheng med kardiovaskulær sykdom, og ikke bare er en markør for andre sykdomsprosesser. Prosjektet har belyst at videre forskning behøves for å forsøke finne mulig kausal sammenheng mellom urinsyre og kardiovaskulær sykdom. Om framtidig forskning kan vise at urinsyre er en risikofaktor som det gir helsegevinst å modifisere, har vi allerede billig og effektiv urinsyresenkende medikamenter på markedet. Å finne den patofysiologiske basisen til at flere kvinner enn menn får hjertesvikt med preservert ejeksjonsfraksjon er et uttalt forskningsmål fra den europeiske kardiologiforeningen. Dette prosjektet fant at fettvevsdysfunksjon, som sett ved lave nivåer av adiponectin, kan være noe av bakgrunnen for kjønnsforskjellen man ser ved hjertesvikt med preservert ejeksjonsfraksjon. Prosjektet har pekt på behovet for videre forskning på årsaken til kjønnsforskjellen i sammenhengen mellom adiponectin og diastolisk dysfunksjon.
2016
Dette doktorgradsprosjektet ser på sammenhengen mellom urinsyre, adiponectin og kardiovaskulær sykdom i epidemiologiske modeller med data fra Tromsø-studien.Urinsyre har lenge vært satt i sammenheng med utvikling av kardiovaskulær sykdom. Adiponectin er et relativt nyoppdaget hormon som produseres av fettceller og som har vært assosiert med kardiovaskulær sykdom. I løpet av året som har gått har vi ferdigstilt tre artikler som alle inngår i doktorgradsavhandlingen. Den første artikkelen ser på sammenhengen mellom urinsyre og det metabolske syndrom, og hvordan dette forholdet moduleres av overvekt i en sju års oppfølgingsstudie fra Tromsø-studien. Vi fant at urinsyre predikerer utviklingen av elevert blodtrykk og forhøyet fastende blodsukker hos overvektige, men ikke hos normalvektige. Urinsyre predikerte utviklingen av det metabolske syndrom hos både over- og normalvektige. Denne artikkelen ble publisert mai 2016. Den andre artikkelen tar for seg sammenhengen mellom urinsyre, ekkokardiografiske markører for diastolisk dysfunksjon og endepunktene død, hjerteinfarkt og iskemisk hjerneslag i en 19-årig oppfølgingsstudie. Vi oppdaget at personer med økt og redusert E/A-ratio, økt og redusert E-wave deceleration time og redusert isovolumetric relaxation time alle hadde økt risiko for død ved økende urinsyre. Vi fant ingen økt risiko for død ved økende urinsyre hos mennesker uten disse markørene. I tillegg hadde personer med økt venstre atrium-størrelse elevert risiko for iskemisk hjerneslag ved økende urinsyre, men en slik sammenheng så vi ikke hos mennesker uten denne markøren. Denne artikkelen ble akseptert for publikasjon november 2016. Artikkel nummer tre omhandler den kjønnsspesifikke sammenhengen mellom adiponectin og ekkokardiografiske markører for diastolisk dysfunksjon basert på en krysseksjonell studie. Vi fant ut at lav adiponectin var assosiert med flere ekkokardiografiske markører for diastolisk dysfunksjon hos kvinner, men det motsatte bildet så vi hos menn, nemlig at høy adiponectin var assosiert med markører. Denne artikkelen ble sendt inn til tidsskrift november 2016.
2015
Dette doktorgradsprosjektet undersøker assosiasjonen mellom urinsyre/xantin oxidase og kardiovaskulær sykdom ved hjelp av både eksperimentelle og epidemiologiske modeller.Urinsyre og enzymet som katalyserer reaksjonen som danner urinsyre, xantin oxidase, har lenge vært satt i sammenheng med utvikling av kardiovaskulær sykdom. I dette doktorgradsprosjektet som kombinerer eksperimentell og epidemiologisk forskning, skal vi studere sammenhengen mellom urinsyre/xantin oxidase og utviklingen av kardiovaskulær sykdom. I løpet av året som har gått ble vi ferdige med den siste serien med eksperimenter der vi i en rottemodell har skapt høyt blodtrykk ved hjelp av angiotensin II, og der vi har gitt allopurinol, en potent hemmer av xantin oxidase. Fokus i denne delstudien har vært på de patofysiologiske endringene som økte nivåer av angiotensin II medfører og de effektene som hemming av xantin oxidase skaper. Rottene ble fulgt opp under eksperimentets varighet med kroppsvekt, blodprøver, blodtrykk og ekkokardiografi. Vi har ferdigstilt analyser av genuttrykk og proteinaktivitet. Disse dataene vil bli satt sammen til et manuskript i løpet av våren 2016. I den andre delen av arbeidet ser vi på sammenhengen mellom urinsyrenivå og kardiovaskulær helse i en generell populasjon. Vi har gjort klart et epidemiologisk manuskript og sendt det inn. Det tar for seg data fra Tromsø-undersøkelsene i 1994-95 og 2001, og undersøker sammenhengen mellom urinsyrenivåer og utviklingen av det metabolske syndrom. I tillegg er vi ferdige med analysene på en annen studie som skal se på sammenhengen mellom urinsyre, ekkodata fra Tromsø-undersøkelsen 1994-95 og nye tilfeller av hjerteinfarkt, slag og død etter 18 års oppfølgingstid.
2014
Målsettingen med dette dr grads prosjektet er å studere de bakenforliggende mekanismene som kan forklare hvorfor økende urinsyrenivå i blod er assosiert med økt kardiovakulær sykelighet.Enzymet xantin oxidase finnes blant annet i blodåreveggen og lever. Det enzymet danner urinsyre og reaktive oksygen spesies (ROS). Urinsyrenivået i blod kan være økt hos personer med nyresykdom og ved fedme. Dette arbeidet er delt i en eksperimentell del og en epidemiologisk del der forskjellige hypoteser knyttet til enzymet xantine oxidase testes. Her er en eksperimentell protokoll sluttført. Angiotensin - reninsystemet aktiveres ved tilstander som kan føre til hjertesvikt. Fokus i denne delstudien har vært på de patofysiologiske endringene som økte nivåer av angiotensin II medfører. Vi har testet om aktivering av xantin oxidase enzymet finner sted gjennom bruk av en kommersielt tilgjengelig hemmer Allopurinol. Kardiovaskulær funksjon er monitorert ved ekko teknikk. Genuttrykk av utvalgte gener, protein uttrykk av utvalgte proteiner, reaktive oksygen spesies (ROS) skal undersøkes. Som en del av dette arbeidet planlegges også en eksperimentelle protokollen der sammenhengen mellom xantin oxidase og adiponektin som produseres i fettceller skal testes. I den andre delen av arbeidet ser vi på sammenhengen mellom urinsyrenivå og kardiovaskulær helse i en generell populasjon. Dette materialet hentes fra Tromsø undersøkelsen. Vi ser på assosiasjoner mellom urinsyrenivå og ulike data fra ekkokardiografisk undersøkelse av en subgruppe fra Tromsø-undersøkelsen, spesielt størrelsen på hjertets venstre ventrikkel. Dette settes i sammenheng med endepunktsdata på død, hjerteinfarkt og iskemisk hjerneslag, der vi har en oppfølgingstid på henholdsvis 18, 16 og 16 år, utarbeidet ved hjelp av overlevelsesanalyser. Vi jobber også med en protokoll for å se på assosiasjoner mellom urinsyre og adiponectin, satt i sammenheng med kardielle og renale utfall.
2013
Dette er et prosjekt der sammenhengen mellom kadiovaskulær patofysiologi og enzymmet xanthine oxidases aktivitet skal undersøkes gjennom både dyreeksperimentelle studier og epidemiologiske studier (translasjonsforskning).Prosjektoppstart har vært forsinket grunnet skifte av stipendiat. Arbeidet startet opp i juni 2013 da PhD stipendiat Jon Viljar Norvik ble ansatt. I 2013 har aktiviteten for PhD kandidaten bestått av deltakelse på doktorgradskurs, metodeopplæring, piloteksperimenter for forberedelse til den dyreeksperimentelle studien og databearbeiding i tilknytning til den epidemiologiske delen av studien. PhD kandidaten gjennomførte kurs som ga tilsammen 17 studiepoeng av krevet på tilsammen 30 poeng for fullføring av PhD grad. Økt urin syre nivå i blod er korrelert til økt kardiovaskulær mortalitet. Urinsyre produseres av enzymet xanthine oxidoreduktase. dette enzymet kan konvertere til xanthine oxidase og gi økt produksjon av reaktive oxygen spesies (ROS) paralelt med urinsyre produksjon. I vårt arbeid skal vi undersøke om det er en kausal sammenheng og om xanthine oxidase aktivitet har betydning. I piloteksperimentet ble forskjellige strategier for å øke urinsyrenivå i blod hos rotte testet ut. Menneskets urinsyre metabolisme skiller seg fra forsøksdyr gjennom fravær av enzymmer som bryte ned urin syre. Hos forsøksdyr gjenskaper vi den situasjonen ved å blokkere videre nedbrytning ved bruk av oxonic axid. Vi har testet ut forskjellige administrasjonsmåter for oxonic acid (via for, via drikkevann og via gavage). I den epidemiologiske studien ble urinsyre nivå som risikofaktor hos mennesket dokumentert med "al-cause mortality" som endepunkt. Hos menn men ikke hos kvinner var urin syre en riskofaktor for iskemisk slag også etter korrigering for en rekke kjente risikofaktorer.
Vitenskapelige artikler
Norvik JV, Schirmer H, Ytrehus K, Storhaug HM, Jenssen TG, Eriksen BO, Mathiesen EB, Løchen ML, Wilsgaard T, Solbu MD

Uric acid predicts mortality and ischaemic stroke in subjects with diastolic dysfunction: the Tromsø Study 1994-2013.

ESC Heart Fail 2017 May;4(2):154-161. Epub 2017 jan 31

PMID: 28451452 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Norvik JV, Schirmer H, Ytrehus K, Jenssen TG, Zykova SN, Eggen AE, Eriksen BO, Solbu MD

Low adiponectin is associated with diastolic dysfunction in women: a cross-sectional study from the Tromsø Study.

BMC Cardiovasc Disord 2017 03 14;17(1):79. Epub 2017 mar 14

PMID: 28292262 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Norvik JV, Storhaug HM, Ytrehus K, Jenssen TG, Zykova SN, Eriksen BO, Solbu MD

Overweight modifies the longitudinal association between uric acid and some components of the metabolic syndrome: The Tromsø Study.

BMC Cardiovasc Disord 2016 May 10;16():85. Epub 2016 mai 10

PMID: 27165776 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Solbu MD, Norvik JV, Storhaug HM, Eriksen BO, Melsom T, Eggen AE, Zykova SN, Kronborg JB, Jenssen TG

The Association Between Adiponectin, Serum Uric Acid and Urinary Markers of Renal Damage in the General Population: Cross-Sectional Data from the Tromsø Study.

Kidney Blood Press Res 2016;41(5):623-634. Epub 2016 sep 14

PMID: 27622764

Storhaug HM, Toft I, Norvik JV, Jenssen T, Eriksen BO, Melsom T, Løchen ML, Solbu MD

Uric acid is associated with microalbuminuria and decreased glomerular filtration rate in the general population during 7 and 13 years of follow-up: The Tromsø Study.

BMC Nephrol 2015;16(1):210. Epub 2015 des 11

PMID: 26651613

Storhaug Hilde M, Norvik Jon V, Toft Ingrid, Eriksen Bjorn O, Løchen Maja-Lisa, Zykova Svetlana, Solbu Marit, White Sarah, Chadban Steve, Jenssen Trond

Uric acid is a risk factor for ischemic stroke and all-cause mortality in the general population: a gender specific analysis from The Tromsø Study.

BMC Cardiovasc Disord 2013;13():115. Epub 2013 des 11

PMID: 24330812

Doktorgrader
Jon Viljar Norvik

Uric acid and adiponectin in cardiovascular disease

Disputert:
april 2017
Hovedveileder:
Kirsti Ytrehus
Deltagere
  • Henrik Schirmer Prosjektdeltaker
  • Bjørn Odvar Eriksen Forskningsgruppeleder
  • Trond Geir Jenssen Prosjektdeltaker
  • Marit Dahl Solbu Prosjektdeltaker
  • Jon Viljar Norvik Doktorgradsstipendiat
  • Kirsti Ytrehus Prosjektleder
  • Hilde-Merete Storhaug Prosjektdeltaker
  • Ingrid Toft 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