Οξειδάση ξανθίνης

ο Οξειδάση ξανθίνης είναι υπεύθυνη για τη μετατροπή σε ουρικό οξύ κατά τη διάσπαση των πουρινών. Μια ανεπάρκεια ή αναστολή του ενζύμου οδηγεί σε μείωση των επιπέδων ουρικού οξέος στο αίμα.

Τι είναι η οξειδάση ξανθίνης;

Η οξειδάση της ξανθίνης είναι ένα ένζυμο που ξεκινά (καταλύει) την αντίδραση της υποξανθίνης μέσω της ξανθίνης στο ουρικό οξύ. Περιέχει ένα μη πρωτεϊνικό συστατικό ως τη λεγόμενη προσθετική ομάδα (ελληνική, προσθετική, συνημμένη) ομάδα, η οποία είναι υπεύθυνη για την αντιδραστικότητα.

Είναι παράγωγο της φλαβίνης. Η οξειδάση της ξανθίνης είναι ένα από τα ένζυμα της φλαβίνης. Έχει επίσης σίδηρο και μολυβδαίνιο στο ενεργό κέντρο. Το 1902 το ένζυμο περιγράφηκε για πρώτη φορά ως συστατικό του αγελαδινού γάλακτος από τον βιοχημικό F. Schardinger, έτσι ώστε παλαιότερα ονομαζόταν ένζυμο Schardinger. Κάτω από τη δράση αυτού του ενζύμου, το μπλε του μεθυλενίου χρώματος αλλάζει χρώμα, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τυπική αντίδραση ανίχνευσης για τη διάκριση μεταξύ του ωμού και του θερμικά επεξεργασμένου γάλακτος.

Το ένζυμο καταστρέφεται σε υψηλές θερμοκρασίες. Η αλλαγή στο χρώμα οφείλεται στο γεγονός ότι τα ένζυμα που υπάρχουν στο νωπό γάλα (όπως η οξειδάση ξανθίνης) παρουσία φορμαλδεΰδης αποχρωματίζουν το μπλε του μεθυλενίου όταν εκτίθενται στον αέρα.

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Το πιο γνωστό καθήκον της οξειδάσης ξανθίνης είναι ο σχηματισμός ουρικού οξέος στο μεταβολισμό της πουρίνης. Οι πουρίνες υπάρχουν σε κάθε κύτταρο. Είναι μέρος των πυρηνικών βάσεων αδενοσίνης και γουανίνης, από τις οποίες, μαζί με τις βάσεις πυριμιδίνης, κυτοσίνη και θυμίνη (ή ουρακίλη), κατασκευάζονται τα νουκλεϊκά οξέα DNA και RNA.

Οι γενετικές πληροφορίες στα διάφορα κύτταρα του σώματος αποτελούνται από νουκλεϊκά οξέα. Αυτό ισχύει για ανθρώπους και ζώα. Για παράδειγμα, τα άτομα με προϊόντα κρέατος καταναλώνουν μεγάλη ποσότητα με τη μορφή ζωικών τροφών. Εάν τα κύτταρα του ίδιου του σώματος πέσουν κάτω ή εάν τα ζωικά κύτταρα που εισέρχονται στο σώμα μέσω τροφής διασπώνται, παράγονται νουκλεϊκά οξέα και έτσι παράγονται επίσης πουρίνες. Αυτά μετατρέπονται σε ουρικό οξύ. Υπό τη δράση της οξειδάσης ξανθίνης, η υποξανθίνη σχηματίζεται αρχικά και, σε ένα περαιτέρω βήμα, η ξανθίνη, η οποία μετατρέπεται σε ουρικό οξύ και μπορεί σε μεγάλο βαθμό να εκκρίνεται μέσω των νεφρών. Μόνο ένα μικρό ποσοστό ουρικού οξέος αφήνει το σώμα μέσω των εντέρων.

Εάν το σώμα συσσωρεύει μεγάλες ποσότητες πουρίνης ή περιορίζεται στην απέκκριση στα ούρα, το επίπεδο ουρικού οξέος στο αίμα αυξάνεται. Ένα δεύτερο ένζυμο που εμπλέκεται στη διάσπαση πουρίνης παράγει επίσης ουρικό οξύ. Ονομάζεται αφυδρογονάση ξανθίνης, χρησιμοποιεί το νικοκλεοτίδιο νικοτιναμίδης αδενίνη (NAD) και είναι το κυρίαρχο ένζυμο. Αντιθέτως, η οξειδάση ξανθίνης έχει υπομονάδα δινουκλεοτιδίου φλαβίνης αδενίνης (FAD). Σε περίπτωση ανεπαρκούς παροχής, για παράδειγμα λόγω έλλειψης ροής αίματος, και τα δύο ένζυμα μπορούν να μετατραπούν το ένα στο άλλο.

Όταν μετατρέπεται υπό τη δράση της οξειδάσης ξανθίνης, το υπεροξείδιο του υδρογόνου σχηματίζεται επίσης ως παραπροϊόν. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου δεν είναι το ίδιο ριζικό, αλλά είναι μια δραστική ουσία. Γι 'αυτό καθίσταται γρήγορα ακίνδυνο από τη δράση άλλων ενζύμων (υπεροξειδάση, καταλάση) στο σώμα.

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

Η διάσπαση πουρίνης λαμβάνει χώρα κυρίως στο ήπαρ. Στην βλεννογόνο μεμβράνη του λεπτού εντέρου, το ένζυμο εμπλέκεται επίσης στην ενσωμάτωση σιδήρου στην τρανσφερίνη μεταφοράς πρωτεΐνης. Η έρευνα έχει δείξει ότι το ένζυμο βρίσκεται σε κύτταρα που βρίσκονται στο εσωτερικό τοίχωμα των αιμοφόρων αγγείων. Σε αυτό το πλαίσιο, συζητείται η επίδρασή του στην πορεία των καρδιαγγειακών παθήσεων και της βλάβης που προκαλείται από το οξειδωτικό στρες.

Το ποσοστό της οξειδάσης σε σχέση με την αφυδρογονάση, το ενζυμικό σύστημα που είναι υπεύθυνο για τη μετατροπή πουρινών σε ουρικό οξύ, είναι 20 τοις εκατό. Η μορφή αφυδρογονάσης ξανθίνης είναι 80% παρούσα. Η φλαβίνη που περιέχεται στην οξειδάση της ξανθίνης είναι μία από τις ριβοφλαβίνες, η οποία είναι ταυτόσημη με τη βιταμίνη Β2. Η υπομονάδα του μολυβδαινίου που περιέχεται στην οξειδάση ξανθίνης δεσμεύεται από την αλλοπουρινόλη, η οποία είναι πολύ παρόμοια στη δομή με τις πουρίνες. Με αυτόν τον τρόπο το ένζυμο αναστέλλεται σχεδόν πλήρως. Η δραστικότητα του ενζύμου μπορεί να προσδιοριστεί έμμεσα από την ποσότητα του ουρικού οξέος που σχηματίζεται.

Ασθένειες & Διαταραχές

Με γεύματα πλούσια σε πουρίνη ή με αυξημένο κυτταρικό θάνατο, ο οποίος συμβαίνει, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της θεραπείας με καρκίνο, ενεργοποιείται η αντίδραση οξειδάσης ξανθίνης και παράγονται μεγαλύτερες ποσότητες ουρικού οξέος. Το επίπεδο ουρικού οξέος στο αίμα αυξάνεται.

Εάν το ένζυμο αναστέλλεται, η συγκέντρωση του ουρικού οξέος στο αίμα μειώνεται. Αυτό το αποτέλεσμα είναι η βάση του φαρμάκου για τη νόσο της ουρικής αρθρίτιδας. Στην ουρική αρθρίτιδα, οι αυξημένες συγκεντρώσεις ουρικού οξέος οδηγούν σε κρυστάλλωση και συνεπώς σε δυσφορία στις αρθρώσεις. Φάρμακα που περιέχουν αλλοπουρινόλη είναι τυπικά παρασκευάσματα που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία της ουρικής αρθρίτιδας. Στην κληρονομική μορφή ενζυμικής ανεπάρκειας, η δραστηριότητα μειώνεται λόγω μεταλλάξεων. Αυτή η κατάσταση κληρονομείται ως αυτοσωμικό υπολειπόμενο χαρακτηριστικό. Το παιδί αρρωσταίνει εάν και οι δύο γονείς φέρουν ένα προσβεβλημένο αλληλόμορφο. Μειωμένη δράση της οξειδάσης ξανθίνης εμφανίζεται επίσης όταν ο συμπαράγοντας μολυβδαινίου είναι ανεπαρκής επειδή δεν σχηματίζεται λόγω ελαττώματος.

Η ξανθίνη και η υποξανθίνη συσσωρεύονται. Σημαντικά αυξημένα επίπεδα ξανθίνης στο αίμα και η εμφάνιση ξανθίνης στα ούρα (ξανθουρία) παρατηρούνται σε αυτούς που πάσχουν. Κατά τον προσδιορισμό της ξανθίνης για την ανίχνευση της ανεπάρκειας ενζύμων, τρόφιμα όπως κόκκους καφέ, τσάι, σύντροφο ή πατάτες πρέπει να εξαιρούνται ως πηγή ξανθίνης. Τα επίπεδα ουρικού οξέος, από την άλλη πλευρά, μειώνονται. Δεδομένου ότι η ξανθίνη δεν διασπάται και είναι λιτά διαλυτή, μπορεί να σχηματίσει κρυστάλλους. Στις περισσότερες περιπτώσεις η ασθένεια είναι χωρίς συμπτώματα. Για άλλους, ωστόσο, μπορεί να προκαλέσει νεφρικά προβλήματα, λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος ή αίμα στα ούρα.

Εάν οι πέτρες ξανθίνης σχηματίζονται σε σοβαρή ασθένεια, μπορούν να εναποτίθενται στον νεφρικό ιστό ή στο ουροποιητικό σύστημα. Όσοι έχουν πληγεί πρέπει να δώσουν προσοχή σε μια δίαιτα χαμηλής περιεκτικότητας σε πουρίνη και σε πολλά υγρά.