Хипоксантинът е пуринов енвриат и се намира в свързана форма като нуклеобаза и в свободна форма, например в урината. Той присъства еднакво в жлезите и костен мозък. Като продукт на дезаминиране на аденин, хипоксантинът се окислява до пикочна киселина и ксантин. По-рядко той формира гръбнака на нуклеинова киселина.
Какво представлява хипоксантин-гуанин фосфорибозилтрансферазата?
Хипоксантинът и гуанинът пораждат тетрамерния ензим хипоксантин-гуанин фосфорибозилтрансфераза. В този контекст тетрамерите са макромолекули, състоящи се от четири подобни градивни блока или по-точно мономери. Ензимът е един от най-важните в пуриновия метаболизъм на еукариотите, реагира чувствително на ген промени и при хората могат да причинят отклонения чрез генна мутация, които се изразяват в определени метаболитни заболявания. Такива са например синдромите на Lesch-Nyhan и Kelley-Seegmiller.
Функция, ефекти и роли
Ензимът хипоксантин-гуанин фосфорибозилтрансфераза увеличава метаболизма на пурина и неговата енергийна сила. Това се основава на пурин бази, които са нуклеинова киселина структурно получени от пурин. Такива са ксантин, хипоксантин, аденин и гуанин, които се свързват с други бази by водород облигации. Такива връзки оказват голямо влияние върху двойната спирала и репликацията на ДНК и играят роля в биосинтеза на протеини. Пурин бази могат да бъдат рециклирани от двама ензими. В допълнение към хипоксантин-гуанин фосфорибозилтрансферазата, това е аденин фосфорибозилтрансфераза. И двете образуват нуклеотид чрез фосфорибозилов остатък, който от своя страна е основен градивен елемент на нуклеинова киселина както в ДНК, така и в РНК. Молекулата се състои от захар, база и фосфат и регулира жизнените функции в клетките. По време на сглобяването ATP се записва и пикочна киселина образуването е намалено. Когато пуриновите основи се рециклират, това се нарича път за спасяване. Това е общ термин за метаболитни пътища, при които синтезът на биомолекули е резултат от продуктите от разграждането. Тук организмът извършва ендогенно рециклиране, като около деветдесет процента от пуриновите основи се рециклират и десет процента действително се екскретират. Това демонстрира ефективността на рециклирането на пуринова основа и значението на хипоксантин-гуанин фосфорибозилтрансферазата.
Образуване, поява, свойства и оптимални нива
Ако сега се появят мутации в HPRT ген, размера и аминокиселини може да се промени. Това може да бъде вмъкване на допълнителни ДНК последователности или нуклеотиди, което от своя страна води до неправилно производство на ген продукт, кодиран върху въпросния ген, или дори заличаване на цялата последователност. Например, ако аминокиселинната последователност е променена, заболявания като подагра ще доведе до. Метаболитните заболявания като синдром на Lesch-Nyhan са особено сериозни в резултат на генен дефект. Това се унаследява по х-свързан рецесивен начин, което означава, че засяга предимно мъже, които имат само една Х-хромозома. При жените генетичният дефект може да присъства, но избухва като болест само ако и двете X хромозоми са засегнати, което е относително рядко. В повечето случаи втората Х хромозома компенсира дефекта в първата.
Болести и разстройства
Синдромът се проявява с дефицит на хипоксантин-гуанин фосфорибозилтрансфераза. Поради генетичния дефект ензимът не се произвежда. Поради мутацията и липсата на рециклиране и преобразуване на основите гуанин и хипоксантин, се получава натрупване на пуринови основи, които трябва да се натрупват повече и да се отделят от организма. Разграждането става чрез междинния продукт ксантин, който се превръща в пикочна киселина и се екскретира през бъбреците. Ако този процес е ограничен, кристалите на пикочната киселина се образуват в областта на ставите, които след това предизвикват засилени атаки на подагра. Ензимът вече не се произвежда, нивото на пикочната киселина в тъканите и кръв се увеличава, а централната нервната система е нарушен. При раждането синдромът на Lesch-Nyhan не се вижда директно. Само след около десет месеца това е забележимо крак разпознаваема позиция и склонността на детето да се движи малко и да се развива по-бавно психически. Синдромът се проявява в леки и тежки прояви. Повишена секреция на пикочна киселина и лека подагра атаките са по-леката форма; при тежки прояви се случват самонаранявания, тежки психични увреждания и агресия. Самонараняването става чрез пръст or устна при ухапвания по крайниците, често се наблюдава, че засегнатите индивиди ограничават автоагресията си само с една ръка. Тогава агресията от своя страна е особено често насочена срещу близки лица като братя и сестри или родители. Най-тежката проява на заболяването се характеризира с множество неврологични дисфункции и силно изразена тенденция към саморазправа. Синдромът се проявява като спастичност, дистония, хипотония, хореоатетоза и повишена рефлексивност. Психичните характеристики и развитие са сериозно нарушени. В особено драстична степен синдромът също може олово до смърт в това състояние. Заболяването се диагностицира от медицинска картина. Нивото на пикочната киселина в урината и кръв се измерва, както и активността на хипоксантин-гуанин фосфорибозилтрансферазата в тъканите и кръвта. Последният е силно намален и може да присъства и преди раждането. Терапия на заболяването е трудно. Няма лечение и без лечение детето ще умре през първите години от живота. В някои случаи млечни зъби трябва да бъдат извлечени като превантивна мярка. Други терапевтични подходи включват намаляване на нивата на пикочна киселина с наркотици , като алопуринол, който действа като инхибитор на подагра. Въпреки че това не рециклира пуриновите основи, то подобрява разграждането на пикочната киселина. По същия начин съответните разстройства, инфекции и увреждане на нервите се лекуват и специален диета се препоръчва, което предимно избягва месото и е с ниско съдържание на пурин. Изследвания се правят и в областта на психосоматичните съпътстващи чрез дълбоки мозък стимулация. Медицината се надява, че това ще предотврати агресията и саморазправата. Синдромът на Kelley-Seegmiller от своя страна е най-леката форма на дефицит на хипоксантин-гуанин фосфорибозилтрансфераза. И тук се произвежда твърде много пикочна киселина, което води до преждевременна подагра. Първите признаци на синдрома са оранжеви кристали в пелената на детето, инфекции на пикочните пътища и уролитиаза. По време на пубертета, подагра или остро артрит след това се развива. Психичното недоразвитие и самонападенията, както се наблюдава при синдрома на Lesch-Nyhan, не са случаят; най-много могат да възникнат дефицити на внимание. Ранното лечение обикновено позволява на засегнатите лица да живеят нормална продължителност на живота.
