Kinureniny a biomechanika i geometria kości w przewlekłej chorobie nerek u szczura

Podobne dokumenty
EDYTA KATARZYNA GŁAŻEWSKA METALOPROTEINAZY ORAZ ICH TKANKOWE INHIBITORY W OSOCZU OSÓB CHORYCH NA ŁUSZCZYCĘ LECZONYCH METODĄ FOTOTERAPII UVB.

Lek. Ewelina Anna Dziedzic. Wpływ niedoboru witaminy D3 na stopień zaawansowania miażdżycy tętnic wieńcowych.

ZEWNĄTRZKOMÓRKOWEJ U PACJENTÓW OPEROWANYCH Z POWODU GRUCZOLAKA PRZYSADKI

Wskaźniki włóknienia nerek

Ocena skuteczności preparatów miejscowo znieczulających skórę w redukcji bólu w trakcie pobierania krwi u dzieci badanie z randomizacją

Cystatin C as potential marker of Acute Kidney Injury in patients after Abdominal Aortic Aneurysms Surgery preliminary study

Ocena stężenia wybranych miokin u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym i otyłością

Katarzyna Durda STRESZCZENIE STĘŻENIE KWASU FOLIOWEGO ORAZ ZMIANY W OBRĘBIE GENÓW REGULUJĄCYCH JEGO METABOLIZM JAKO CZYNNIK RYZYKA RAKA W POLSCE

IDENTYFIKACJA I ANALIZA PARAMETRÓW GEOMETRYCZNYCH I MECHANICZNYCH KOŚCI MIEDNICZNEJ CZŁOWIEKA

Osteoporoza w granicznej niewydolności nerek - problem niedoboru witaminy D

Mechanizm dysfunkcji śródbłonka w patogenezie miażdżycy naczyń

CHOROBY REUMATYCZNE A OBNIŻENIE GĘSTOŚCI MINERALNEJ KOŚCI

Uniwersytet Medyczny w Łodzi. Wydział Lekarski. Jarosław Woźniak. Rozprawa doktorska

Założenia i cele: Postanowiłam zbadać i przeanalizować:

Katedra i Zakład Biochemii Kierownik Katedry: prof. dr hab. n. med. Ewa Birkner

STRESZCZENIE PRACY DOKTORSKIEJ

ROZPRAWA DOKTORSKA. Mateusz Romanowski

Ocena zależności stężeń interleukin 17, 22 i 23 a wybranymi parametrami klinicznymi i immunologicznymi w surowicy chorych na łuszczycę plackowatą

Profil alergenowy i charakterystyka kliniczna dorosłych. pacjentów uczulonych na grzyby pleśniowe

oraz stężenie ceruloplazminy (CER)), stresu oksydacyjnego ((stężenie dialdehydu malonowego (MDA), stężenie nadtlenków lipidowych (LPH) i całkowity

Charakterystyka kliniczna chorych na raka jelita grubego

Zastosowanie wskaźnika neutrofilowo-limfocytowego w predykcji niekorzystnych zdarzeń klinicznych u pacjentów hemodializowanych

Maciej Pawlak. Zastosowanie nowoczesnych implantów i technik operacyjnych w leczeniu przepuklin brzusznych.

Nikotynizm a ekspresja i immunoekspresja pentraksyny 3 u chorych na przewlekłą obturacyjną chorobę płuc

1. STESZCZENIE. Wprowadzenie:

Przewlekła choroba nerek a osteoporoza

LECZENIE WTÓRNEJ NADCZYNNOŚCI PRZYTARCZYC U PACJENTÓW HEMODIALIZOWANYCH ICD-10 N

Ocena zależności pomiędzy stężeniami wifatyny i chemeryny a nasileniem łuszczycy, ocenianym za pomocą wskaźników PASI, BSA, DLQI.

Łukasz Supronowicz ZASTOSOWANIE NIEINWAZYJNYCH BIOMARKERÓW DO DIAGNOSTKI ALKOHOLOWYCH CHORÓB WĄTROBY

Charakterystyka obrotu kostnego u kobiet w ciąży fizjologicznej i powikłanej porodem przedwczesnym streszczenie.

lek. Wojciech Mańkowski Kierownik Katedry: prof. zw. dr hab. n. med. Edward Wylęgała

Ocena wpływu nasilenia objawów zespołu nadpobudliwości psychoruchowej na masę ciała i BMI u dzieci i młodzieży

Spodziewany efekt kliniczny wpływu wit. K na kość

Rozpoznawanie twarzy metodą PCA Michał Bereta 1. Testowanie statystycznej istotności różnic między jakością klasyfikatorów

Czynniki genetyczne sprzyjające rozwojowi otyłości

Zmiany stężenia tryptofanu, L-kynureniny oraz aktywności 2,3 diooksygenazy indolaminy w zwierzęcych modelach neuropatii nerwu wzrokowego

Najniższe stężenia 25OHD wykazano w grupie CADO z medianą 9,81 ng/ml. Ciężki niedobór witaminy D (< 10 ng/ml) w tej grupie chorych wykazano u 58%

Analysis of infectious complications inf children with acute lymphoblastic leukemia treated in Voivodship Children's Hospital in Olsztyn

Piotr Dudek Promotor: prof. dr hab. med. Wojciech Zgliczyński Klinika Endokrynologii, Centrum Medycznego Kształcenia Podyplomowego

OncoOVARIAN Dx (Jajniki) - Raport

Fetuina i osteopontyna u pacjentów z zespołem metabolicznym

Etiologia, przebieg kliniczny i leczenie udarów mózgu w województwie śląskim w latach

Leczenie przeciwpłytkowe w niewydolności nerek (PCHN) Dr hab. Dorota Zyśko, prof. nadzw Łódź 2014

Wybrane szlaki metaboliczne w mózgu w zwierzęcym modelu depresji

lek. Olga Możeńska Ocena wybranych parametrów gospodarki wapniowo-fosforanowej w populacji chorych z istotną niedomykalnością zastawki mitralnej


Ocena jakości życia oraz występowania objawów lękowych i depresyjnych u pacjentek z zespołem policystycznych jajników STRESZCZENIE

INSTYTUT GENETYKI I HODOWLI ZWIERZĄT POLSKIEJ AKADEMII NAUK W JASTRZĘBCU. mgr inż. Ewa Metera-Zarzycka

STRESZCZENIE W większości badań zakłada się (a obecna klasyfikacja przewlekłej choroby nerek (PChN) wg Kidney Disease: Improving Global Outcomes

Ocena wartości badań kwestionariuszowych, laboratoryjnych i pomiarów wybranych cech skóry w atopowym zapaleniu skóry

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE TKANKI KOSTNEJ GĄBCZASTEJ ZMIENIONEJ PATOLOGICZNIE

Rozprawa na stopień naukowy doktora nauk medycznych w zakresie medycyny

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

Streszczenie. Summary. Julita Niedomagała 1, Anna Jander 1, Marcin Tkaczyk 1,2. Pediatr Med rodz Vol 7 Numer 4, p

Pro-tumoral immune cell alterations in wild type and Shbdeficient mice in response to 4T1 breast carcinomas

Densitometric test in differential diagnosis of short stature children *

Grupa Robocza Zespołu Krajowego Konsultanta Medycznego w Dziedzinie Nefrologii

Obrazowanie kręgosłupa w badaniu TK i MR w różnych grupach wiekowych

Skale i wskaźniki jakości leczenia w OIT

mgr JACEK BOGUSŁAW OLSZEWSKI

UNIWERSYTET MEDYCZNY W LUBLINIE KATEDRA I KLINIKA REUMATOLOGII I UKŁADOWYCH CHORÓB TKANKI ŁĄCZNEJ PRACA DOKTORSKA.

STRESZCZENIE Lek. Łukasz Kłodziński Promotor - Prof. dr hab. n. med. Małgorzata Wisłowska

reakcji polimerazy w czasie rzeczywistym (real-time qpcr), po uprzednim przeprowadzeniu odwrotnej transkrypcji. Reakcja qpcr została przeprowadzona w

Gdański Uniwersytet Medyczny. Polimorfizm genów receptorów estrogenowych (ERα i ERβ) a rozwój zespołu metabolicznego u kobiet po menopauzie

EXAMPLES OF CABRI GEOMETRE II APPLICATION IN GEOMETRIC SCIENTIFIC RESEARCH

Helena Boguta, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

STRESZCZENIE / ABSTRACT

STRESZCZENIE. Wstęp. Cele pracy

ABOUT NEW EASTERN EUROPE BESTmQUARTERLYmJOURNAL

SPIS TREŚCI / INDEX OGRÓD GARDEN WYPOSAŻENIE DOMU HOUSEHOLD PRZECHOWYWANIE WINA WINE STORAGE SKRZYNKI BOXES

Ocena potrzeb pacjentów z zaburzeniami psychicznymi

w kale oraz innych laboratoryjnych markerów stanu zapalnego (białka C-reaktywnego,

Warsztaty Ocena wiarygodności badania z randomizacją

STOSUNEK HEMODIALIZOWANYCH PACJENTÓW Z ZABURZENIAMI

1. Ocena zmian w układzie krzepnięcia i fibrynolizy oraz wybranych parametrów biochemicznych u mężczyzn z rozpoznanym uzależnieniem alkoholowym.

Gdański Uniwersytet Medyczny Wydział Nauk o Zdrowiu z Oddziałem Pielęgniarstwa i Instytutem Medycyny Morskiej i Tropikalnej. Beata Wieczorek-Wójcik

Weronika Mysliwiec, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

przytarczyce, niedoczynność przytarczyc, hipokalcemia, rak tarczycy, wycięcie tarczycy, tyreoidektomia

Gdański Uniwersytet Medyczny

INSPECTION METHODS FOR QUALITY CONTROL OF FIBRE METAL LAMINATES IN AEROSPACE COMPONENTS

Promotor: prof. dr hab. Katarzyna Bogunia-Kubik Promotor pomocniczy: dr inż. Agnieszka Chrobak

WPŁYW CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI MATERIAŁU NA GRUBOŚĆ POWŁOKI PO ALFINOWANIU

USG Power Doppler jest użytecznym narzędziem pozwalającym na uwidocznienie wzmożonego przepływu naczyniowego w synovium będącego skutkiem zapalenia.

Ocena wpływu ludzkiego antygenu leukocytarnego HLA B5701 na progresję zakażenia HIV 1 i odpowiedź na leczenie antyretrowirusowe.

Zastosowanie metabolomiki w diagnostyce medycznej Nowoczesne metody wykrywania chorób

ERASMUS + : Trail of extinct and active volcanoes, earthquakes through Europe. SURVEY TO STUDENTS.

Network Services for Spatial Data in European Geo-Portals and their Compliance with ISO and OGC Standards

Iwona Patyk. Ocena modulującego wpływu simwastatyny na miejscowy i uogólniony proces zapalny u chorych na POCHP

8. Streszczenie/Abstract

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture11. Random Projections & Canonical Correlation Analysis

Tkanka kostna. Kość jest tkanką w której zachodzą stale dwa procesy pozostające ze sobą w stanie dynamicznej równowagi:

ROZPRAWA NA STOPIEŃ DOKTORA NAUK MEDYCZNYCH (obroniona z wyróżnieniem )

Lekarz Przemysław Jerzy Kwasiborski

Katarzyna Pawlak-Buś

Recenzja rozprawy na stopień doktora nauk medycznych lek. Oliwii Segiet p.t.: Rola wybranych interleukin w niewydolności skurczowej serca.

Few-fermion thermometry

Wpływ stężenia witaminy D na dynamikę tworzenia złogów w układzie moczowym i

Tytuł pracy w języku angielskim: Physical properties of liquid crystal mixtures of chiral and achiral compounds for use in LCDs

DIETA W PRZEWLEKŁEJ CHOROBIE NEREK

Recenzja rozprawy doktorskiej

Transkrypt:

Bartłomiej Grzegorz Kałaska Kinureniny a biomechanika i geometria kości w przewlekłej chorobie nerek u szczura Rozprawa na stopień doktora nauk farmaceutycznych Zakład Farmakodynamiki Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej Uniwersytet Medyczny w Białymstoku Promotor: Prof. dr hab. Dariusz Pawlak Białystok 2017 Rozprawa finansowana przez Narodowe Centrum Nauki numer projektu 2015/19/N/NZ4/01347

7. Streszczenie Zaburzenia mineralno-kostne u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek (PChN), określane jako CKD-MBD mogą prowadzić do samoistnych złamań kości, istotnie pogarszają jakość życia, są powodem kalectwa, a także zwiększonej śmiertelności. Przyczyny CKD- MBD są złożone, i pomimo coraz doskonalszych metod diagnostyki etiopatogeneza wciąż budzi liczne wątpliwości. W ostatnich latach pojawiły się interesujące obserwacje, które wskazują, że serotonina, jeden z metabolitów tryptofanu (TRP), może pełnić ważną rolę w CKD-MBD. Okazało się, że serotonina uwalniana z enterocytów hamuje aktywność osteoblastów i formowanie kości, natomiast pochodząca z ośrodkowego układu nerwowego w sposób pośredni wywołuje całkowicie przeciwne, anaboliczne działanie wobec tkanki kostnej. TRP jest prekursorem nie tylko serotoniny, ale przede wszystkim metabolitów szlaku kinureninowego. Liczne dane wskazują na znaczącą rolę kinureniny (KYN) i jej metabolitów w patogenezie PChN. Brak jest jakichkolwiek informacji dotyczących udziału tych substancji w rozwoju i progresji osteoporozy w przebiegu PChN. Opisane powyżej dane stały się podstawą do oceny powiązania aktywnych biologicznie produktów degradacji TRP, które powstają w szlaku kinureninowym (KYN i jej bezpośredniego metabolitu 3-hydroksykinureniny (3HK)) z geometrią i biomechaniką kości w doświadczalnej niewydolności nerek u szczura. Trzydzieści trzy szczury szczepu Wistar zostały podzielone w sposób losowy na 2 grupy: grupę kontrolną i grupę badaną, którą poddano subtotalnej nefrektomii. Trzy miesiące po zabiegu do badań biochemicznych pozyskano surowicę, natomiast do oceny układu kostnego zwierząt (geometria, biomechanika, gęstość mineralna i ocena histologiczna) pobrano kości piszczelowe. Stężenie TRP oraz jego metabolitów (KYN i 3HK) oznaczono techniką wysokosprawnej chromatografii cieczowej; pomiar stężenia parathormonu (PTH) oraz aktywności markerów obrotu kostnego wykonano komercyjnymi zestawami immunoenzymatycznymi ELISA. Mózg od każdego ze zwierząt został podzielony na 5 regionów (móżdżek, pień mózgu, kora czołowa, podwzgórze i prążkowie), w których następnie oznaczono stężenie TRP, KYN i 3HK. W tkance kostnej określona została także ekspresja genu receptora węglowodorów arylowych (AhR), którego jednym z endogennych ligandów jest kinurenina oraz cytochromu P450 1A1 (CYP1A1) zależnego od AhR. Zabieg subtotalnej nefrektomii u szczurów skutkował wzrostem stężenia klasycznych wskaźników niewydolnych nerek: kreatyniny i azotu mocznikowego w surowicy. Zmianom tym towarzyszył wzrost stężenia PTH w surowicy oraz łagodna hipokalcemia. U zwierząt po

nefrektomii zaobserwowano obecność licznych osteoklastów w kości beleczkowej i korowej oraz zwiększoną powierzchnię erozji osteoklastycznej kości beleczkowej. Całkowita ilość energii potrzebnej do złamania kości piszczelowej, przednio-tylna średnica warstwy korowej, grubość warstwy korowej, wskaźnik korowy, pole przekroju poprzecznego, wtórny moment bezwładności pola przekroju poprzecznego oraz średnia względna grubość warstwy korowej były istotnie statystycznie wyższe u zwierząt z doświadczalną niewydolnością nerek w porównaniu do zwierząt kontrolnych. Zabieg subtotalnej nefrektomii u szczurów spowodował wzrost stężenia w surowicy KYN, 3HK oraz stosunku KYN/TRP. We wszystkich badanych częściach mózgu u szczurów z PChN doszło do obniżenia stężenia TRP oraz podwyższenia stężenia KYN a także współczynnika KYN/TRP. Zmianom tym towarzyszył istotny wzrost ekspresji genów AhR i CYP1A1. Stężenie KYN w surowicy korelowało ujemnie z większością ocenianych parametrów biomechanicznych i geometrycznych kości. Z kolei, zmiany stężeń KYN w korze czołowej oraz TRP w podwzgórzu i prążkowiu korelowały dodatnio z głównymi parametrami biomechanicznymi i geometrycznymi kości. Uzyskane wyniki sugerują, że metabolity szlaku kinureninowego mogą pełnić istotną rolę w rozwoju CKD-MBD. Wpływ kinurenin na wytrzymałość kości w indukowanej eksperymentalnie PChN wydaje się być zależny od miejsca ich występowania. Aktywacja ośrodkowych przemian kinurenin, podobnie jak serotoniny, skutkuje nasileniem procesów kościotworzenia, z kolei obwodowy wzrost stężenia kinurenin wykazuje efekt przeciwny wobec struktury kostnej w zwierzęcym modelu PChN. Uzyskane wyniki mogą potencjalnie przyczynić się do lepszego zrozumienia skomplikowanych i dynamicznych mechanizmów osteoporozy towarzyszącej PChN, a także mogą stanowić podstawy do prób rozwoju nowych strategii postępowania w diagnostyce, profilaktyce, jak też terapii zaburzeń mineralnokostnych towarzyszących upośledzonej funkcji nerek.

8. Streszczenie w języku angielskim Disturbances in mineral and bone metabolism in patients with chronic kidney disease (CKD) have been classified as a new systemic disorder known as CKD-MBD. CKD-MBD may lead to morbidity, mortality, increased the risk of fractures and decreased the quality of life in CKD patients. Despite increasingly sophisticated diagnostic techniques of CKD-MBD, the etiopathogenesis of this disorder raises many doubts. Recent studies indicate that serotonin, a monoamine synthesized from tryptophan (TRP), may play a potential role in CKD-MBD. Gut-derived serotonin decreases osteoblast activity and bone formation, while brain-derived serotonin exerts opposite influences on bone formation. TRP is the precursor not only to the serotonin but also and primarily to kynurenine metabolites. There are many indications that kynurenine pathway may play a key role in CKD development. However, knowledge on the association between disturbances in the kynurenine pathway and osteoporosis development in CKD is unknown. The ultimate aim of the doctoral dissertation was to evaluate the association between TRP and its metabolite via kynurenine pathway (kynurenine (KYN) and its direct, highly reactive metabolite 3-hydroxykynurenine (3HK)) and biomechanical and geometrical properties of bone in an experimental model of chronic renal failure in rats. Thirty-three Wistar rats were randomly divided into two groups: sham-operated and subtotal nephrectomized animals. Three months after surgery, serum samples were obtained for the determination of biochemical parameters and kynurenine pathway metabolites; tibias were collected for bone biomechanical, bone geometrical, bone histological, and bone mass density analysis; brains were removed and divided into 5 regions for the determination of kynurenine pathway metabolites. Parathormone (PTH) and bone turnover biomarkers were determined by ELISA using commercially available colorimetric kits. Serum and brain concentrations of TRP, KYN, and 3HK were determined by high-performance liquid chromatography. The gene expression of aryl hydrocarbon receptor (AhR) as a physiological receptor for kynurenine and AhR-dependent cytochrome P450 1A1 (CYP1A1) in the bone tissue was also determined. Subtotal nephrectomized rats had elevated serum creatinine values and blood urea nitrogen, developed hyperparathyroidism and hypocalcemia. Osteoclast number and the osteoclastic erosion of trabecular bone were elevated in subtotal nephrectomized rats. Work to fracture, anterior-posterior periosteal diameter, wall thickness, cortical index, crosssectional area, cross-sectional moment of inertia, mean relative wall thickness were

significantly higher after nephrectomy compared to sham. Nephrectomized rats had elevated serum KYN and 3HK concentrations. Subtotal nephrectomized rats also presented significantly higher KYN concentrations and KYN/TRP ratio and significantly lower TRP levels in all studied parts of the brain. Nephrectomized rats also presented higher gene expression of AhR and CYP1A1. Serum KYN concentration correlated inversely with the main parameters of bone biomechanics and bone geometry. On the other hand, KYN in the frontal cortex and TRP in the hypothalamus and striatum correlated positively with the main parameters of bone biomechanics and bone geometry. In addition to the complex mineral and hormone changes, kynurenine pathway metabolites may play a role in the development of CKD-MBD. The effect of kynurenines on bone metabolism seems to be closely dependent on the site of their occurrence. Intensified central kynurenine turnover, similarly to serotonin, may increase bone formation while intensified peripheral kynurenine turnover may exert different influences on bone formation in rats with CKD. Our results have enriched the understanding of the pathophysiology of CKD-MBD and may open new possibilities for the prevention, diagnosis, and treatment of bone abnormalities in CKD patients.