Най- Ксантин оксидаза е отговорен за превръщането в пикочна киселина по време на разграждането на пурините. Недостигът или инхибирането на ензима води до намаляване на нивата на пикочна киселина в кръвта.
Какво е ксантин оксидаза?
Ксантиноксидазата е ензим, който инициира (катализира) реакцията на хипоксантин чрез ксантин към пикочна киселина. Съдържа небелтъчен компонент като така наречената протезна (гръцка, протеза, приложена) група, която е отговорна за реактивността.
Това е производно на флавин. Ксантин оксидазата е един от флавиновите ензими. Той също има желязо и молибден в активния център. През 1902 г. ензимът е описан за първи път като компонент на кравето мляко от биохимик Ф. Шардингер, така че по-рано се е наричал ензим Шардингер. Под действието на този ензим цветът на багрилото метиленово синьо се променя, което може да се използва като типична реакция на откриване за разграничаване между сурово и термично обработено мляко.
Ензимът се разрушава при високи температури. Промяната в цвета се дължи на факта, че ензимите, присъстващи в суровото мляко (като ксантин оксидаза) в присъствието на формалдехид, обезцветяват метиленовото синьо, когато са изложени на въздух.
Функция, ефект и задачи
Най-известната задача на ксантин оксидазата е образуването на пикочна киселина в пуриновия метаболизъм. Пурините присъстват във всяка клетка. Те са част от нуклеиновите основи аденозин и гуанин, от които заедно с пиримидиновите основи цитозин и тимин (или урацил) се изграждат ДНК и РНК на нуклеиновите киселини.
Генетичната информация в различните клетки на тялото се състои от нуклеинови киселини. Това се отнася за хора и животни. Например хората с месни продукти поглъщат голямо количество под формата на животински храни. Ако собствените клетки на организма преминат или ако животинските клетки, които влизат в организма чрез храната, се разграждат, се получават нуклеинови киселини и следователно пурини. Те се превръщат в пикочна киселина. Под действието на ксантин оксидаза първо се образува хипоксантин и в следващ етап ксантин, който се превръща в пикочна киселина и до голяма степен може да се екскретира чрез бъбреците. Само малка част от пикочната киселина напуска организма през червата.
Ако тялото натрупа големи количества пурин или ако екскрецията с урината е ограничена, нивото на пикочната киселина в кръвта се повишава. Втори ензим, участващ в разграждането на пурина, също произвежда пикочна киселина. Нарича се ксантин дехидрогеназа, използва никотинамид аденин динуклеотид (NAD) и е преобладаващият ензим. За разлика от тях, ксантин оксидазата има фланин-аденинова динуклеотидна субединица (FAD). В случай на недостатъчно снабдяване, например поради липса на приток на кръв, и двата ензима могат да се преобразуват един в друг.
Когато се преобразува под действието на ксантин оксидаза, водородният пероксид също се образува като страничен продукт. Водородният пероксид сам по себе си не е радикал, но е реактивно вещество. Ето защо той бързо се превръща в безобиден от действието на други ензими (пероксидаза, каталаза) в организма.
Образование, възникване, свойства и оптимални стойности
Пуриновата разбивка се извършва главно в черния дроб. В лигавицата на тънките черва ензимът също участва във включването на желязо в транспортния протеин трансферрин. Изследванията показват, че ензимът се намира в клетки, които са разположени във вътрешната стена на кръвоносните съдове. В този контекст се обсъжда неговото влияние върху хода на сърдечно-съдовите заболявания и уврежданията, причинени от оксидативен стрес.
Делът на оксидазата спрямо дехидрогеназата като ензимна система, която е отговорна за превръщането на пурините в пикочна киселина, е 20 процента. Формата на ксантин дехидрогеназа присъства 80 процента. Съдържащият се в ксантин оксидаза флавин е един от рибофлавините, който е идентичен с витамин В2. Съединението на молибдена, съдържащо се в ксантин оксидазата, е свързано с алопуринол, който е много подобен по структура на пурините. По този начин ензимът е почти напълно инхибиран. Активността на ензима може да се определи индиректно от количеството на образуваната пикочна киселина.
Болести и разстройства
С ястия, богати на пурин или с повишена клетъчна смърт, която настъпва например по време на терапията на рака, реакцията на ксантин оксидаза се активира и се получават по-големи количества пикочна киселина. Нивото на пикочната киселина в кръвта се повишава.
Ако ензимът се инхибира, концентрацията на пикочна киселина в кръвта спада. Този ефект е в основата на медикаментите при заболяване от подагра. При подагра повишените концентрации на пикочна киселина водят до кристализация и по този начин до дискомфорт в ставите. Лекарствата, съдържащи алопуринол, са стандартни препарати, използвани за лечение на подагра. При наследствената форма на ензимен дефицит активността се намалява поради мутации. Това състояние се наследява по автозомно рецесивен начин. Детето се разболява, ако и двамата родители носят засегнат алел. Намалена активност на ксантин оксидаза се проявява и при липса на кофактор на молибдена, тъй като той не се образува поради дефект.
Ксантинът и хипоксантинът се натрупват. Значително повишени нива на ксантин в кръвта и появата на ксантин в урината (ксантинурия) се забелязват при засегнатите. При определяне на ксантин за откриване на ензимен дефицит, храни като кафе на зърна, чай, мате или картофи трябва да бъдат изключени като източник на ксантин. Нивата на пикочната киселина, от друга страна, са понижени. Тъй като ксантинът не се разгражда и е слабо разтворим, той може да образува кристали. В повечето случаи заболяването е без симптоми. Други обаче могат да имат проблеми с бъбреците, инфекции на пикочните пътища или кръв в урината.
Ако ксантиновите камъни се образуват при тежко заболяване, те могат да бъдат отложени в бъбречната тъкан или в пикочните пътища. Засегнатите трябва да обърнат внимание на диета с ниско съдържание на пурини и много течности.
.jpg)
