Articles

Abstract 133: The Role of Xanthine Dehydrogenase (XDH) and Uric Acid in Renal Damage

Uric acid is the end product of purine catabolism in humans and is capable of acting both as an antioxidant scavenging reactive oxygen species and conditionally a pro-oxidant. Verhoogde of verlaagde serumurinezuurspiegels (respectievelijk hyperurikemie of hypourikemie) worden in verband gebracht met een aantal veel voorkomende ziekten, waaronder hypertensie en chronische nierziekten, maar ook met zeldzame aandoeningen, zoals voornamelijk erfelijke xanthinurie. Ondanks de duidelijke associatie van urinezuurdisregulatie met pathofysiologie, blijven de betrokken mechanismen onduidelijk. Xanthine oxidoreductase (XOR), XDH of xanthine oxidase (XO) is een complex metalloflavo-enzym dat de oxidatie katalyseert van hypoxanthine tot xanthine en xanthine tot urinezuur. Om de fysiologische en pathofysiologische rol van deze pathway na te gaan, creëerden we een genetische ablatie van het Xdh gen in de Dahl zout-gevoelige rat achtergrond (SSXdh-/-). Genomisch DNA sequencing van het SSXdh-/- rat model bevestigde een 7-base-paar-deletie in exon 4 van het Xdh-gen gelegen op chromosoom 6. SSXdh-/- ratten vertoonden vroege mortaliteit met 75% (21/28 ratten) overlevingskans tot de leeftijd van 45 dagen in vergelijking met SSXdh+/- en SSXdh+/+ nestgenoten, die allen overleefden. Plasma-urinezuur van 6 weken oude mannelijke ratten was 0,27±0,03 mg/dl (N=3) en daalde in SSXdh+/+ ratten tot een niveau buiten het detecteerbare bereik door de test in de SSXdh-/- groep. De urinezuur/creatinine-verhouding in de urine voor SSXdh+/+-ratten was 0,27±0,01 (N=3) en extreem gedaald voor SSXdh-/–ratten (buiten het bereik). Bovendien vertoonden de SSXdh-/- ratten ernstige nierschade met interstitiële fibrose en verwijde tubuli door Masson’s Trichrome kleuring. De nierschade bleek verder uit de verhoogde niveaus van albumine-excretie in de SSXdh-/- ratten (1,21±0,28 (N=3) en 2,86±0,91 (N=6) voor SSXdh+/+ en SSXdh-/-, respectievelijk). De verhouding niergewicht / totaal lichaamsgewicht was verhoogd in SSXdh-/- ratten, wat wijst op nierhypertrofie in vergelijking met de controle (10,97±0,2 (N=3) en 15,92±0,81 (N=5) voor SSXdh+/+ vs SSXdh-/- ratten). Deze resultaten suggereren dat genetische ablatie van Xdh urinezuurdepletie en ernstige nierschade veroorzaakte. Xdh kan essentieel zijn voor de ontwikkeling van de nier en de overleving van de ratten door het purine katabolisme te reguleren.