Ксантин оксидаза

Тхе Ксантин оксидаза је одговоран за конверзију у мокраћну киселину током разградње пурина. Мањак или инхибиција ензима доводи до смањења нивоа мокраћне киселине у крви.

Шта је ксантин оксидаза?

Ксантин оксидаза је ензим који активира (катализује) реакцију хипоксантина преко ксантина у мокраћну киселину. Садржи непротеинску компоненту као такозвану протетску (грчку, протетску, додатну) групу, која је одговорна за реактивност.

То је дериват флавина. Ксантин оксидаза је један од флавинских ензима. Такође, у активном центру има гвожђе и молибден. Године 1902. ензим је биохемичар Ф. Сцхардингер први пут описао ензим крављег млека, тако да се претходно звао ензим Сцхардингер. Под деловањем овог ензима, метилен плаво боја мења боју, што се може користити као типична реакција детекције за разликовање сировог и термички обрађеног млека.

Ензим се уништава на високим температурама. Промјена боје је последица чињенице да ензими присутни у сировом млеку (као што је ксантин оксидаза) у присуству формалдехида деколоришу метилен плаво ако су изложени ваздуху.

Функција, ефекат и задаци

Најпознатији задатак ксантин оксидазе је стварање мокраћне киселине унутар пуриног метаболизма. Пурине су присутне у свакој ћелији. Они су део нуклеинских база аденозина и гванина, из којих заједно са пиримидинским базама цитозин и тимин (или урацил) настају ДНК и РНА нуклеинских киселина.

Генетске информације у различитим ћелијама тела састоје се од нуклеинских киселина. Ово се односи на људе и животиње. На пример, људи са месним производима гутају велику количину у облику животињске хране. Ако властите ћелије у телу пропадну или ако се животињске ћелије које уђу у организам путем хране разграђују, стварају се нуклеинске киселине, а тиме и пурини. Они се претварају у мокраћну киселину. Под дејством ксантин оксидазе прво се формира хипоксантин, а у даљем кораку ксантин, који се претвара у мокраћну киселину и може се у великој мери излучити путем бубрега. Само мали део мокраћне киселине напушта организам кроз црева.

Ако тело накупља велике количине пурина или је излучивање мокраће ограничено, ниво мокраћне киселине у крви расте. Други ензим који учествује у разградњи пурина такође ствара мокраћну киселину. Назива се ксантин дехидрогеназа, користи никотинамид аденин динуклеотид (НАД) и превладавајући је ензим. Супротно томе, ксантин оксидаза има подјединицу флавин аденин динуклеотида (ФАД). У случају недовољног снабдевања, на пример због недостатка протока крви, оба ензима се могу претворити један у другог.

Реакција под дејством ксантин оксидазе такође ствара водоник пероксид као споредни производ. Водоник пероксид сам по себи није радикал, али је реактивна супстанца. Због тога се дејством других ензима (пероксидаза, каталаза) у организму брзо чини безопасним.

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Разградња пурина одвија се углавном у јетри. У слузокожи танког црева, ензим такође учествује у уградњи гвожђа у транспортни протеин трансферрин. Истраживања су показала да се ензим може наћи у ћелијама које су лоциране у унутрашњој стијенци крвних судова. У том контексту разговара се о његовом утицају на ток кардиоваскуларних болести и оштећењу узрокованим оксидативним стресом.

Удео оксидазе у односу на дехидрогеназу, ензимски систем одговоран за претварање пурина у мокраћну киселину, је 20 одсто. Облик ксантин дехидрогеназе је присутан 80 одсто. Флавин садржан у ксантин оксидази један је од рибофлавина који је идентичан витамину Б2. Подјединица молибдена садржана у ксантин оксидази је везана алопуринолом који је по структури врло сличан пуринима. На овај начин ензим је готово у потпуности инхибиран. Активност ензима може се индиректно одредити из количине формиране мокраћне киселине.

Болести и поремећаји

Уз оброке богате пурином или повећаном ћелијском смрћу, што се дешава, на пример, током терапије рака, активира се ксантин оксидазна реакција и стварају се веће количине мокраћне киселине. Повећава се ниво мокраћне киселине у крви.

Ако је ензим инхибиран, концентрација мокраћне киселине у крви опада. Овај ефекат је основа лекова код болести гихта. Код гихта, повећане концентрације мокраћне киселине доводе до кристализације, а тиме и до нелагоде у зглобовима. Лијекови који садрже алопуринол стандардни су препарати који се користе за лијечење гихта. У наследном облику недостатка ензима активност се смањује услед мутација. Ово стање се наслеђује као аутосомно рецесивна особина. Дете се разболи ако оба родитеља носе погођени алел. Смањена активност ксантин оксидазе дешава се и кад недостаје кофактор молибдена, јер се не формира због оштећења.

Ксантин и хипоксантин се накупљају. Знатно повишен ниво ксантина у крви и појава ксантина у урину (ксантинурија) приметна су код оболелих. Када се одређује ксантин за откривање недостатка ензима, храна као што су зрна кафе, чај, мате или кромпир мора бити искључена као извор ксантина. С друге стране, ниво мокраћне киселине је спуштен. Пошто се ксантин не разграђује и тешко је растворљив, може формирати кристале. У већини случајева болест нема симптома. Међутим, други могу имати проблема са бубрезима, инфекције мокраћних путева или крв у урину.

Ако се ксантински камење формира код тешке болести, они се могу таложити у бубрежном ткиву или у мокраћним путевима. Они који су погођени морају обратити пажњу на дијету са малим нивоом чистоће и много течности.