A metabolômica sérica da hiperbilirrubinemia e hiperuricemia no planalto tibetano tem características únicas

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12772 (2023) Citar este artigo

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Poucos estudos forneceram dados sobre as características metabolômicas de doenças metabólicas como hiperuricemia e hiperbilirrubinemia no planalto tibetano. No presente estudo, procuramos investigar as características metabolômicas séricas da hiperbilirrubinemia e hiperuricemia no planalto tibetano, com o objetivo de fornecer uma base para futuras pesquisas sobre sua patogênese, prevenção e tratamento. Os participantes do estudo nasceram em áreas de baixa altitude abaixo de 1.000 m e não tinham experiência anterior de vida em áreas de alta altitude antes de entrar em Golmud, Tibete (elevação média: 3.000 m) e Yushu, Qinghai (elevação média: 4.200 m). Trinta e quatro participantes com hiperbilirrubinemia (18 em Golmud e 16 em Yushu), 24 participantes com hiperuricemia e 22 controles saudáveis ​​foram inscritos. As amostras de soro dos indivíduos foram separadas e depois enviadas para um hospital terciário local para exame bioquímico. A tecnologia de soro amplamente direcionada, baseada na plataforma de espectrometria de massa em tandem de cromatografia líquida de ultra-desempenho (UPLC-MS/MS), foi usada para detectar metabólitos séricos e metabólitos diferenciais. Em comparação com os controles saudáveis, os pacientes com hiperbilirrubinemia de Golmud apresentaram 19 metabólitos diferenciais, os pacientes com hiperbilirrubinemia de Yushu apresentaram 12 metabólitos diferenciais e os pacientes com hiperuricemia de Yushu apresentaram 23 metabólitos diferenciais. Em comparação com os pacientes com hiperbilirrubinemia de Golmud, que está em baixa altitude, os grupos Yushu tinham 33 metabólitos diferentes. Os metabólitos diferenciais são classificados principalmente em aminoácidos e seus derivados, nucleotídeos e seus derivados, ácidos orgânicos e seus derivados e lipídios/ácidos graxos. Estes estão relacionados a vias metabólicas, como metabolismo da cafeína, metabolismo do ácido araquidônico e metabolismo da tirosina. A hiperbilirrubinemia e a hiperuricemia no planalto tibetano apresentam características metabolômicas séricas únicas. Os derivados de glicina e o ácido araquidônico e seus derivados foram associados à hiperbilirrubinemia de platô, e o ácido vanílico e o ácido pentadecafluorooctanóico foram associados à hiperuricemia de platô.

Na medicina, ambiente de planalto refere-se a uma área que está a 3.000 m ou mais acima do nível do mar, que apresenta características de baixa pressão parcial de oxigênio, clima frio, alta velocidade do vento e fortes raios ultravioleta1. Além disso, quando as pessoas das planícies entram rapidamente num planalto, é provável que ocorra a doença aguda das montanhas (MAS) devido à hipóxia. Uma série de síndromes clínicas inespecíficas, como dor de cabeça, tontura, náusea, vômito, insônia e fadiga, pode ocorrer em casos leves, enquanto em casos graves, a DMA causará danos ao coração, pulmão, cérebro e outros órgãos importantes2, 3,4,5. Além disso, a exposição a grandes altitudes pode diminuir a perfusão esplâncnica6 e os níveis de oxigênio no sangue, levando à hipóxia e ao estresse oxidativo redutor induzido pela hipóxia7.

A bilirrubina é o principal metabólito dos compostos de ferroporfirina; hiperbilirrubinemia refere-se a uma situação em que o nível de bilirrubina total é superior a 20,5 mol/L, o que pode ocorrer devido à morte excessiva de glóbulos vermelhos, à capacidade reduzida dos hepatócitos de converter a bilirrubina ou ao bloqueio da excreção de bilirrubina8 e pode causar danos irreversíveis ao sistema nervoso9. A bilirrubina é um importante antioxidante que pode eliminar espécies reativas de oxigênio (ROS) e reduzir o nível de estresse oxidativo no corpo10. Estudos anteriores descobriram que o nível de heme oxigenase-1 (HO-1) no sangue de alpinistas aumentou significativamente, o que pode catalisar a produção de biliverdina, ferro e CO a partir do heme11. Posteriormente, a biliverdina é reduzida a bilirrubina, resultando em níveis aumentados de bilirrubina no organismo. A hiperuricemia refere-se a um nível de ácido úrico no sangue em jejum superior a 420 μmol/L em homens e 360 ​​μmol/L em mulheres sob uma dieta normal de purinas. Estudos anteriores descobriram que o nível de ácido úrico (o produto final do metabolismo das purinas no corpo) estava significativamente aumentado em pessoas no platô12,13. À medida que o nível de ácido úrico aumenta, a via ROS-RAS pode ser ativada, resultando em estresse pró-oxidativo14,15. A hipóxia pode causar lesão hepática por meio de estresse oxidativo elevado e apoptose celular em grandes altitudes16,17. O fígado é o órgão produtor direto de bilirrubina e um importante local produtor de ácido úrico10,18. Lesões hepáticas causadas por hipóxia em grandes altitudes podem resultar na entrada direta de bilirrubina na corrente sanguínea. A xantina oxidase, que está presente principalmente no fígado e no baço, é uma enzima chave limitante da taxa de produção de ácido úrico18. A lesão hepática induzida por hipóxia poderia aumentar a expressão da xantina oxidase, aumentando o ácido úrico19.