ภาพรวมการเผาผลาญกรดยูริก

ภาพรวมของการเผาผลาญกรดยูริก

• กรดยูริกเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเผาผลาญพิวรีนในร่างกายมนุษย์
• กรดยูริกมีอยู่ 2 รูปแบบคือ ไนโตรเจนที่ไม่ใช่โปรตีน
• รูปแบบไอออน (โมโนโซเดียมยูเรต, MSU, 98% ในพลาสมาเป็น MSU) ละลายได้ในน้ำในพลาสมา (pH ~7.4) ก่อตัวเป็นผลึก MSU ในข้อต่อหากมีความอิ่มตัวยวดยิ่ง (เกินขีดจำกัดความสามารถในการละลาย) นำไปสู่โรคเกาต์
• รูปแบบที่ไม่ใช่ไอออน (กรดยูริก) ส่วนใหญ่ใน pH ต่ำ(< 5.5) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปัสสาวะที่เป็นกรด ก่อรูปผลึกกรดยูริกในปัสสาวะที่เป็นกรด นำไปสู่การเกิดนิ่วในไต
• การเผาผลาญกรดยูริกมีความสำคัญเนื่องจากรักษาสมดุลของนิวคลีโอไทด์และการกำจัดของเสีย
• ระดับกรด ยูริกที่ผิดปกติสามารถทำให้เกิดภาวะของโรคได้ เช่น ภาวะกรดยูริกในเลือดสูง โรคเกาต์ และนิ่วในไต
• ร่างกายมนุษย์ขาด เอนไซม์ Uricase ซึ่งจะแตกตัวกรดยูริกเป็น Allatoin ทำให้ร่างกายเรามี แนวโน้มที่จะเกิดภาวะกรดยูริก มากกว่าสัตว์ชนิดอื่น
• การสร้างกรดยูริกในร่างกายส่วนใหญ่เเล้วมาจากภายใน (80%) คือการแตกตัวของกรดนิวคลีอิกจากการหมุนเวียนของเซลล์
• กรดยูริกส่วนน้อยที่สร้างจากภายนอก (20%) คือ พิวรีนจากอาหาร เช่น เนื้อแดง อาหารทะเล และแอลกอฮอล์

การย่อยสลายพิวรีนและการสร้างกรดยูริก

• การย่อยสลายของนิวคลีโอไทด์พิวรีนมักเกิดขึ้นในเซลล์ตับ รวมทั้งบริเวณอื่นๆ เช่น ลำไส้เล็ก
• เริ่มต้นจากไรโบนิวคลีโอไซด์โมโนฟอสเฟต (AMP และ GMP) การกำจัดฟอสเฟต (Pi) ตามด้วยการแตกตัวของไรโบสและหมู่ NH3 ทำให้เกิดเบส Guanine และ Hypoxanthine ในที่สุด
• Guanine และ Hypoxanthine ถูกเปลี่ยนเป็น Xanthine
• Xanthine จะถูกเปลี่ยนเป็นกรดยูริก โดยมีเอนไซม์ Xanthine Oxidase เป็นตัวเร่ง (เติมหมู่ -OH)
• กรดยูริกถูกขับออกจากร่างกายส่วนใหญ่ผ่านทางไตและปัสสาวะ (70%) และผ่านทางระบบทางเดินอาหาร (GI) (30%) ผ่านการย่อยสลายของแบคทีเรีย

ทำไมมนุษย์ถึงเป็นโรคเกาต์ แต่สัตว์ชนิดอื่นถึงไม่เป็น"?

• การย่อยสลายนิวคลีโอไตด์พิวรีนอาจก่อให้เกิดสารที่แตกต่างกันในสิ่งมีชีวิตต่างๆ
• ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ยกเว้นสัตว์จำพวกลิง (ลิงและมนุษย์) กรดยูริกสามารถสลายตัวเป็นอะลันโทอินที่ละลายน้ำได้สูง ผ่านการทำงานของเอนไซม์ยูเรตออกซิเดส (ยูริเคส) ได้
• ปัจจุบัน ยูเรตออกซิเดส (ยูริเคส) ถูกผลิตขึ้นเพื่อใช้ลด ระดับกรดยูริกในบุคคลที่มีภาวะกรดยูริกในเลือดสูง
• นอกจากนี้ยังมีการนำยูริเคสมาใช้ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการเพื่อวัดระดับกรดยูริก

การขับกรดยูริกทางไต

• การกรองโกลเมอรูลาร์: กรดยูริกในพลาสมา 100% จะถูกกรองอย่างอิสระที่โกลเมอรูลัส
• การดูดซึมกลับของท่อไต: กรดยูริกที่กรองแล้วประมาณ 90% จะถูกดูดซึมกลับในท่อไตส่วนต้นเพื่อป้องกันการสูญเสียกรดยูริกที่มากเกินไป
• URAT1 (Urate Transporter 1) เป็นตัวขนส่งที่สำคัญสำหรับการดูดซึมกลับกรดยูริกเข้าสู่กระแสเลือด
• การหลั่งในท่อไต ประมาณ 10% ของกรดยูริกถูกหลั่งกลับเข้าไปในท่อไตส่วนต้นโดยตัวขนส่งเช่น OAT1 และ OAT3 ( Organic Anion Transporters)

การขับถ่ายกรดยูริกทางปัสสาวะ

• กรดยูริกที่ถูกกรองแล้วเพียงประมาณ 10% เท่านั้นที่ถูกขับออกมาในปัสสาวะภายใต้สภาวะปกติ
• ปริมาณกรดยูริกในปัสสาวะขึ้นอยู่กับ:
  • การทำงานของไต (การขับถ่ายลดลงในโรคไตเรื้อรัง)
  • ค่า pH ของปัสสาวะ (pH ต่ำจะเพิ่มการตกตะกอนของกรดยูริกและความเสี่ยงต่อนิ่วในไต)
• การลดการขับ กรดยูริก (ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้น) :
  • ภาวะขาดน้ำ → นำไปสู่การดูดซึมกรดยูริกที่สูงขึ้น
  • ภาวะเลือดเป็นกรด → นำไปสู่การดูดซึมกรดยูริกที่สูงขึ้น
  • ยาบางชนิด (เช่น ยาขับปัสสาวะ) → นำไปสู่การดูดซึมกรดยูริกที่สูงขึ้น
  • อาหารที่มีพิวรีนสูง → เพิ่มการผลิตกรดยูริก เพิ่มภาระในการขับถ่ายของไต

ระดับกรดยูริกปกติ

• กรดยูริกประมาณ 98% ในกระแสเลือดอยู่ในรูปของโมโนโซเดียมยูเรต (MSU)
• ระดับกรดยูริกในเลือดขึ้นอยู่กับสมดุลระหว่างการผลิต (ตับ ลำไส้ อาหารที่มีพิวรีนสูง) และการขับถ่าย (ไต ลำไส้)
• ค่าปกติขึ้นอยู่กับอายุและเพศ
  • กรดยูริกในซีรัม:
    • ผู้ชาย: 3.4 – 7.0 มก./ดล.
    • ผู้หญิง: 2.4 – 6.0 มก./ดล.
    • เด็ก: 2.0 – 5.5 มก./ดล.
  • กรดยูริกในปัสสาวะ:
    • ปัสสาวะ 24 ชั่วโมง
      • ผู้ชาย: 250 – 800 มก./24 ชม.
      • ผู้หญิง: 250 – 750 มก./24 ชม.
• กรดยูริกในระดับสรีรวิทยา ทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและอำนวยความสะดวกในการผลิตไนตริกออกไซด์ (NO) โดยเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือด

ค่ากรดยูริกที่ไม่ปกติในเลือด

• กรดยูริก > 7 มก./ดล. → ภาวะกรดยูริกในเลือดสูง
  • กรดยูริก > 6 มก./ดล. → ภาวะกรดยูริกในเลือดสูง
• ภาวะกรดยูริกสูงในปัสสาวะ = ระดับกรดยูริกในปัสสาวะสูงขึ้น
• ที่ค่า pH ของพลาสมา (~7) ยูเรต (MSU) จะอิ่มตัวสูงกว่า 6.8 มก./ดล. ก่อตัวเป็นผลึกที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งสะสมในเนื้อเยื่อเนื่องจากการละลายที่ไม่ดี

เมื่อใดที่ระดับกรดยูริกกลายเป็นปัญหา (ต่อ)

• ภาวะกรดยูริกในเลือดสูง (> 7.0 มก./ดล. ในผู้ชาย, > 6.0 มก./ดล. ในผู้หญิง) นำไปสู่:
  • โรคเกาต์ → การสะสมของผลึก MSU ในข้อต่อ ทำให้เกิดการอักเสบ)
  • ภาวะนิ่วในไตจากกรดยูริก– เกิดขึ้นเมื่อกรดยูริกตกผลึกในปัสสาวะที่เป็นกรด ก่อตัวเป็นนิ่วในไต
  • กลุ่มอาการ Tumor Lysis (TLS) → การแตกตัวของเนื้องอกอย่างรวดเร็ว (เช่น หลังการทำเคมีบำบัด) จะปล่อยกรดยูริกจำนวนมหาศาลออกมา ทำให้ไตไม่สามารถขับถ่ายได้
  • โรคไตเรื้อรัง (CKD) → การทำงานของไตที่ลดลงนำไปสู่การขับถ่ายกรดยูริกที่บกพร่อง เพิ่มความเสี่ยงต่อภาวะกรดยูริกในเลือดสูง
  • กลุ่มอาการเมตาบอลิก (เช่น โรคอ้วน, DM) → การผลิตกรดยูริกที่เพิ่มขึ้นและการขับถ่ายทางไตที่ลดลง
• ภาวะกรดยูริกในเลือดต่ำ (<2.0 มก./ดล.) อาจบ่งชี้ถึง:
  • ความผิดปกติของท่อไต (ข้อบกพร่องในการดูดซึมกลับ) (เช่น กลุ่มอาการ Fanconi)
  • การใช้ยาขับ กรดยูริกมากเกินไป เช่น โพรเบเนซิด อัลโลพูรินอลเกินขนาด

ภาวะกรดยูริกในเลือดสูง: กลุ่มอาการ Tumor Lysis (TLS)

• TLS = การแตกตัวอย่างรวดเร็วของเซลล์มะเร็งเนื่องจากเคมีบำบัด ทำให้มีการปล่อยเนื้อหาของเซลล์เข้าสู่กระแสเลือด ส่งผลให้เกิดความไม่สมดุลของอิเล็กโทรไลต์และการทำงานของไตผิดปกติ
• การตรวจทางห้องปฏิบัติการที่จำเป็นสำหรับ TLS:
  • กรดยูริก – สูงขึ้นจากการสลายกรดนิวคลีอิก
  • โพแทสเซียม – อาจเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เสี่ยงต่อภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ
  • ฟอสเฟต – ปล่อยออกมาจากเซลล์ที่แตกตัวแล้ว อาจเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
  • แคลเซียม - มักจะลดลงเนื่องจากการจับตัวของฟอสเฟต
  • BUN, ครีเอตินิน – ตรวจสอบ การทำงานของไต
  • แผงอิเล็กโทรไลต์ (Na+, K+, Cl-, HCO3) – ประเมินสถานะการเผาผลาญโดยรวม

โรคเกาต์: ภาพรวม

• โรคเกาต์คือโรคข้ออักเสบอักเสบที่เกิดจากการสะสมของผลึกโมโนโซเดียมยูเรต (MSU) ในข้อต่อและเนื้อเยื่ออ่อน ทำให้เกิดภาวะกรดยูริกในเลือดสูงเป็นเวลานาน
• โรคข้ออักเสบอักเสบที่พบบ่อยที่สุดในผู้ชาย > 40 ปี
  • กระตุ้นโดยภาวะกรดยูริกในเลือดสูง (กรดยูริกในซีรัม > 6.8 มก./ดล.) เกินขีดจำกัดความสามารถในการละลาย
• ผลึกมักสะสมในข้อต่อส่วนปลาย โดยเฉพาะข้อต่อ metatarsophalangeal ข้อแรก (นิ้วหัวแม่เท้าหรือ Podagra)
• การสะสมของผลึกในข้อต่อ → กระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน → การอักเสบ

โรคเกาต์: สาเหตุและปัจจัยเสี่ยง

• การก่อตัวที่เพิ่มขึ้น(พบน้อยกว่า 10%)
  • สาเหตุหลัก (สาเหตุทางพันธุกรรม): - ความผิดปกติของเอนไซม์ (เช่น ความบกพร่องของ HGPRT, กลุ่มอาการ Lesch-Nyhan) - การสังเคราะห์พิวรีนที่เพิ่มขึ้น (PRPP synthetase)
  • สาเหตุทุติยภูมิ ( สาเหตุที่เกิดขึ้นภายหลัง): - อาหารที่มีพิวรีนสูง (แหล่งสัตว์: เนื้อแดง อาหารทะเล > ผักบางชนิด) (เนื้อเครื่องใน: ไต ตับ) (เนื้อแปรรูป: ไส้กรอก เบคอน) - การบริโภคฟรุกโตสสูง (เช่น น้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูง, ATP → AMP) - การบริโภคแอลกอฮอล์มากเกินไป (โดยเฉพาะเบียร์) - กลุ่มอาการ Tumor lysis (TLS) - มะเร็งทางโลหิตวิทยา โรคสะเก็ดเงิน หรือโรคอื่นๆ ที่มีการหมุนเวียนของเซลล์สูง
• การขับถ่ายลดลง (ส่วนใหญ่ > 90%)
  • สาเหตุหลัก (สาเหตุทางพันธุกรรม):
    • การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่มีผลต่อตัวขนส่งยูเรต (เช่น URAT1)
    • การขับถ่ายทางไตน้อยเกินไปโดยไม่มีสาเหตุที่สามารถระบุได้
  • สาเหตุรอง (สาเหตุที่ได้มา) :
    • (การดูดซึมกลับทางไตที่เพิ่มขึ้นและการหลั่งที่ลดลง)
      • โรคไตเรื้อรัง (CKD)
      • ยา (เช่น ยาขับปัสสาวะ thiazide)
      • กลุ่มอาการเมตาบอลิก / ภาวะดื้อต่ออินซูลิน
      • ภาวะขาดน้ำ

โรคเกาต์: กลไกการเกิดโรคเกาต์

• ถูกอ้างถึงว่าเป็น "โรคของกษัตริย์" หรือ "ข้ออักเสบ ของคนรวย"
• ขั้นตอนของโรคเกาต์:
  • ขั้นตอนที่ 1: ไม่มีอาการ – กรดยูริกสูง ไม่มีอาการ
  • ขั้นตอนที่ 2: โรคเกาต์เฉียบพลัน - การอักเสบที่เจ็บปวดอย่างกะทันหัน
  • ขั้นตอนที่ 3: ช่วงระหว่างวิกฤต – ช่วงเวลาที่ไม่มีอาการ ผลึก MSU ยังคงอยู่ในข้อต่อ การบำบัดลดกรดยูริกมีความสำคัญในช่วงเวลานี้
  • ขั้นตอนที่ 4: โรคเกาต์ที่เป็นปุ่มนูนเรื้อรัง – ปุ่มนูน ความเสียหายของข้อต่อ

โรคเกาต์: การคัดกรองและการวินิจฉัย

• การคัดกรองโรคเกาต์:
  • ใครควรได้รับการตรวจคัดกรอง
    • ผู้ชาย > 30 ปี
    • สตรีวัยหมดประจำเดือน
  • คัดกรองบุคคลที่มีความเสี่ยงสูง:
    • กลุ่มอาการเมตาบอลิก เช่น โรคอ้วน เบาหวาน ความดันโลหิตสูง
    • โรคไตเรื้อรัง (CKD)
    • ประวัติครอบครัวเป็นโรคเกาต์
    • อาหารที่มีพิวรีนและแอลกอฮอล์สูง
    • การบริโภคฟรุกโตสสูง
    • ยา: ยาขับปัสสาวะ ฯลฯ
  • การทดสอบที่แนะนำ: ระดับกรดยูริกในซีรัม
• การตรวจสอบกลุ่มอาการ Tumor Lysis (TLS)
  • ความถี่ในการตรวจสอบ
    • ค่าพื้นฐานก่อนทำเคมีบำบัด
    • ทำซ้ำทุก 4 - 6 เดือนในผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงสูง
  • การทดสอบในห้องปฏิบัติการ
    • กรดยูริก
    • โพแทสเซียม
    • ฟอสเฟต
    • แคลเซียม
    • BUN, ครีเอตินิน
    • แผงอิเล็กโทรไลต์ (Na+, K+, Cl-, HCO-3)

โรคเกาต์: การคัดกรองและการวินิจฉัย (ต่อ)

• การวินิจฉัยโรคเกาต์
  • การประเมินทางคลินิก - การเริ่มมีอาการอย่างกะทันหันของข้ออักเสบแบบโมโนอาร์ติคูลา(Monarticular arthritis) (โดยทั่วไปคือนิ้วหัวแม่เท้า) - บวม แดง ร้อน
  • การทดสอบในห้องปฏิบัติการ
    • กรดยูริกในเลือดสูง (> 6.8 มก./ดล.)
    • การวิเคราะห์น้ำไขข้อ(ผลึก MSU)
    • ซีบีซี
    • เครื่องหมายการอักเสบ: ESR, CRP
      • อัตราการตกตะกอนของเม็ดเลือดแดง (ESR) การทดสอบ
      • C-Reactive โปรตีน (CRP)
    • การตรวจปัสสาวะ
• การตรวจทางห้องปฏิบัติการ (ต่อ)
  • การตรวจปัสสาวะ
    • ค่า pH ของปัสสาวะ → ค่า pH ต่ำ เพิ่มความเสี่ยงของนิ่วกรดยูริก
    • ผลึกกรดยูริก → จานสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนสีเหลืองหรือน้ำตาลแดง หรือดอกกุหลาบ
    • กรดยูริกในปัสสาวะ 24 ชั่วโมง
      • ระบุการผลิตมากเกินไปกับการขับถ่ายน้อยเกินไป
      • ประเมินความเสี่ยงของนิ่ว
• การถ่ายภาพ (การกัดกร่อนของข้อต่อ ช่องว่างของข้อต่อ/ ปุ่มนูน สารคัดหลั่ง/ ผลึก MSU ฯลฯ)
  • เอ็กซ์เรย์ อัลตราซาวนด์ CT แบบพลังงานคู่ (DECT)

โรคเกาต์ การรักษาทางการเเพทย์

• Allopurinol เป็นยาที่ใช้รักษาโรคเกาต์ มีโครงสร้างคล้ายกับ hypoxanthine
• Allopurinol ถูกเปลี่ยนเป็น xanthine oxidase ที่เป็น alloxanthine (oxypurinol) ซึ่งจับกับเอนไซม์อย่างแน่นหนา การจับตัวที่แข็งแกร่งนี้จะยับยั้งการทำงานของ xanthine oxidase ดังนั้นจึงป้องกันการก่อตัวของกรดยูริก
• ด้วยเหตุนี้ Hypoxanthine และ Xanthine จะสะสม ซึ่งละลายในน้ำได้ดีกว่ากรดยูริกและไม่ตกตะกอนเป็นผลึก

ยาสำหรับรักษาโรคเกาต์

• อัลโลพูรินอล (Allopurinol)
• เฟบูโซสแตต (Febuxostat)
• โทพิรอกโซสแตต (Topiroxostat)
• เพกโลติเคส (Pegloticase)
• ราสบูริเคส (Rasburicase)
• โพรเบเนซิด (Probenecid)
• กลุ่มยาเพิ่มการขับกรดยูริก (URAT1, Urate transporter 1 inhibitor)

การตรวจวิเคราะห์กรดยูริกในห้องปฏิบัติการ

• วิธีการทางเคมี: Phosphotungstic acid
  • สารละลายคาร์บอเนต (Na2CO3/OH-), กรดยูริก + H3PW12O40 + O2 → อัลลันโทอิน + ทังสเตนบลู + CO2 ไม่เฉพาะเจาะจง ต้องกำจัดโปรตีน
• Uricase-peroxidase (Uricase-POD) method
  • ปฏิกิริยาคล้ายกันคือการผลิต Allatoin
  • H2O2 + สารบ่งชี้→ สารสี
  • ลดปริมาณแสงที่วัด 293 nm
• การวัดสเปกโทรโฟโตเมตริก
  • แสงรบกวน ฮีโมโกลบิน เเละแซนทีน
• วิธีการอื่น ๆ
  • ไอโซโทปเจือจางแมสสเปกโตรเมตรี
    • ตรวจจับชิ้นส่วนลักษณะเฉพาะหลังการแตกตัวเป็นไอออน การหาปริมาณโดยใช้สารประกอบที่ติดฉลากไอโซโทป
• หลักการของปฏิกริยา
  • Uric acid จะถูกออกซิไดซ์โดย uricase เป็น allantoin และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
  • เมื่อมีเพอร์ออกซิเดส (POD) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะทำปฏิกิริยากับ 4-อะมิโนแอนติไพริน (4-AAP) และ 3,5-ไดคลอโร-2-ไฮดรอกซี-เบนซีนซัลโฟนิก (DHBS) เพื่อสร้างสีย้อมควิโนนิมินสีแดงม่วงที่ 505 nm

กรณีศึกษาที่ 1: ภาวะกรดยูริกในเลือดสูงที่ไม่มีอาการ

(กรดยูริกสูง ไม่มีอาการของโรคเกาต์)

• ชื่อ: นาย เอ อายุ: 45 ปี, BMI: 30 กก./ตร.ม. (คนอ้วน)
• ประวัติทางการแพทย์: ความดันโลหิตสูง ภาวะก่อนเบาหวาน
• พฤติกรรมการกิน: การบริโภคเนื้อแดง อาหารทะเล และแอลกอฮอล์สูง
• ผลการตรวจทางห้องปฏิบัติการ:
  • กรดยูริกในเลือด = 8.5 มก./ดล. (อ้างอิง: 3.4 – 7.0 มก./ดล.)
  • การทำงานของไตปกติ
• อาการ: ไม่มี (ไม่มีอาการปวดหรือบวมตามข้อ)

กรณีศึกษาที่ 2: โรคเกาต์เฉียบพลัน

• ข้อมูลผู้ป่วย:
  • ชื่อ: นาย บี อายุ: 55 ปี อาชีพ: พนักงานออฟฟิศ
  • ประวัติทางการแพทย์: โรคไตเรื้อรัง (CKD ระยะที่ 3), ความดันโลหิตสูง
  • อาการ:
    • เริ่มมีอาการปวด บวม แดง อย่างรุนแรงที่นิ้วหัวแม่เท้าอย่างกะทันหัน (ข้อต่อ metatarsophalangeal ข้อแรก)
    • ไม่สามารถเดินได้อย่างถูกต้องเนื่องจากอาการปวด
  • ผลการตรวจทางห้องปฏิบัติการและการถ่ายภาพ:
    • กรดยูริกในเลือด = 8.0 มก./ดล. (อ้างอิง: 3.4 – 7.0 มก./ดล.)
    • การวิเคราะห์น้ำไขข้อ: พบผลึกโมโนโซเดียมยูเรต (MSU) ภายใต้กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์
    • เอ็กซ์เรย์: ไม่มีความเสียหายของข้อต่ออย่างมีนัยสำคัญ (โรคเกาต์ในระยะเริ่มแรก)