Ксантиноксидазата е отговорна за превръщането на пурините в пикочна киселина по време на тяхното разпадане. Дефицитът или инхибирането на ензима води до понижаване пикочна киселина нива в кръв.
Какво представлява ксантиноксидазата?
Ксантиноксидазата е ензим, който инициира (катализира) реакцията на хипоксантин над ксантин до пикочна киселина. Той съдържа непротеинов остатък като така наречената протезна (гръцка, prosthetos, приложена) група, която е отговорна за реактивността. Това е производно на флавин. По този начин ксантиноксидазата принадлежи към флавина ензими, То също има желязо и молибден в активния център. През 1902 г. ензимът е описан за първи път като компонент на краве мляко от биохимика Ф. Шардингер, така че преди е бил наричан ензимът Шардингер. Под действието на този ензим има промяна на цвета на багрилото метиленово синьо, който може да се използва като типична реакция на откриване за разграничаване на сурови и термично обработени мляко. При висока температура ензимът се разрушава. Смяната на цвета се дължи на факта, че ензими присъства в сурово мляко (като ксантиноксидаза) обезцветяване метиленово синьо в присъствието на формалдехид когато са изложени на въздух.
Функция, действие и роли
Най-известната задача на ксантиноксидазата е образуването на пикочна киселина в пуриновия метаболизъм. Пурините присъстват във всяка клетка. Те са компоненти на нуклеина бази аденозин и гуанин, който заедно с пиримидина бази цитозин и тимин (и урацил, съответно), грим - нуклеинова киселина ДНК и РНК. Генетичната информация в различните клетки на тялото се състои от нуклеинова киселина. Това важи за хората и за животните. По този начин хората поглъщат голямо количество под формата на животински храни с месни продукти. Ако собствените клетки на тялото загинат или животинските клетки, които влизат в тялото чрез храна, се разграждат, нуклеинова киселина и по този начин се произвеждат пурини. Те се превръщат в пикочна киселина. Под действието на ксантиноксидазата първо се образува хипоксантин и в следващ етап ксантинът, който се превръща в пикочна киселина, може да бъде екскретиран до голяма степен чрез бъбреците. Само малка част от пикочната киселина напуска тялото през червата. Ако в тялото се натрупват големи количества пурин или ако отделянето чрез урината е ограничено, нивото на пикочната киселина в кръв се увеличава. Вторият ензим, участващ в разграждането на пурина, също произвежда пикочна киселина. Нарича се ксантин дехидрогеназа, използва никотинамид аденин динуклеотид (NAD) и е преобладаващият ензим. Ксантиноксидазата, от друга страна, има субединица флавин аденин динуклеотид (FAD). В случай на намалено предлагане, например поради липса на кръв Тя , и двете ензими могат да се конвертират един в друг. По време на преобразуването под действието на ксантиноксидаза, водород пероксидът също се образува като страничен продукт. Водород пероксидът сам по себе си не е радикал, но въпреки това е реактивно вещество. Следователно, той бързо става безвреден от действието на други ензими (пероксидаза, каталаза) в организма.
Образуване, поява, свойства и оптимални стойности
Разграждането на пурините се случва главно в черен дроб. В лигавицата от тънко черво, ензимът също участва в включването на желязо в транспортния протеин трансферин. Проучванията показват, че ензимът се намира в клетки, разположени във вътрешната стена на кръвта съдове. В този контекст влиянието му върху протичането на сърдечно-съдови заболявания и върху уврежданията, причинени от окислителни стрес се обсъжда. Делът на оксидазата спрямо дехидрогеназата като ензимна система, отговорна за превръщането на пурините в пикочна киселина, е 20 процента. Ксантиновата дехидрогеназна форма присъства на 80 процента. Флавинът, съдържащ се в ксантиноксидазата, е един от рибофлавините, който е идентичен с витамин B2. Молибденовата субединица, съдържаща се в ксантиноксидазата, е свързана с алопуринол, който силно наподобява пурини по структура. По този начин ензимът е почти напълно инхибиран. Активността на ензима може да се определи косвено от количеството образувана пикочна киселина.
Болести и разстройства
По време на богати на пурини ястия или по време на повишена клетъчна смърт, която настъпва по време на рак притежаванапример, реакцията на ксантиноксидазата се активира и се образуват по-големи количества пикочна киселина. Нивото на пикочната киселина в кръвта се увеличава. Ако ензимът се инхибира, пикочната киселина концентрация в кръвта намалява. Този ефект е в основата на лекарството в подагра болест подагра, повишените концентрации на пикочна киселина олово до кристализация и по този начин до дискомфорт в ставите. Drugs съдържащ алопуринол са стандартни препарати за лечение на подагра. При наследствената форма на ензимния дефицит активността се намалява чрез мутации. Това заболяване се наследява автозомно рецесивно. Детето се разболява, ако и двамата родители носят засегнат алел. Намалената активност на ксантиноксидазата се появява и когато молибденовият кофактор е дефицитен, тъй като не се образува поради дефект. Ксантин и хипоксантин се натрупват. Значително повишени нива на ксантин в кръвта и появата на ксантин в урината (ксантинурия) са забележими при засегнатите лица. Когато ксантинът е определен за откриване на ензимен дефицит, храни като кафе боб, чай, мате или картофите трябва да бъдат изключени като източници на ксантин. От друга страна, нивата на пикочна киселина са намалени. Тъй като ксантинът не се разгражда и е слабо разтворим, той може да образува кристали. В повечето случаи състояние е безсимптомно. В други обаче може олово да се бъбрек проблеми, инфекции на пикочните пътища или кръв в урината. Ако ксантиновите камъни се образуват в тежки случаи, те могат да бъдат отложени в бъбрек тъкан или в пикочните пътища. Засегнатите лица трябва да внимават да следват ниско съдържание на пурин диета и пийте много течности.
