היפוקסנטין: פונקציה ומחלות

היפוקסנטין, יחד עם קסנטין, הוא תוצר פירוק מחילוף החומרים של הפורין. זה עוד יותר מושפל ל חומצת שתן. מחלות יכולות להתרחש הן כאשר הידרדרותן ל חומצת שתן הוא מעוכב וכאשר מיחזורו דרך מסלול ההצלה נפגע.

מה זה היפוקסנטין?

היפוקסנטין הוא נגזרת של פורין ונוצר במהלך פירוק הפורין בסיסים אדנין וגואנין. יחד עם קסנטין, זהו גורם ביניים בסינתזה של חומצת שתן. בהשפעת קסאנטין אוקסידאז, היפוקסנטין בדרך כלל מושפל תחילה לקסאנטין ואז לחומצת שתן. כמו כל נגזרות הפורין, הוא מורכב משתי טבעות הטרוציקליות המכילות שישה וחמישה אטומים, בהתאמה. יש בסך הכל תשעה אטומים בטבעות. אלה חמש פַּחמָן אטומים וארבעה חנקן אטומים. שתיים פַּחמָן האטומים שייכים לשתי הטבעות. קבוצת הידרוקסיל קשורה ל פַּחמָן אטום במיקום 6. באמצעות השפעות ייצוב, המולקולה יכולה להתקיים בכמה צורות טאוטומריות שנמצאות בשיווי משקל זו בזו. היפוקסנטין מורכב מגבישים שקופים מוצקים הנמסים ב -250 מעלות. זה לא מתמוסס קר מַיִם or כּוֹהֶל. עם זאת, הוא מסיס בקלות בחום מַיִם, חומצות או אלקליות.

פונקציה, פעולה ומשימות

היפוקסנטין, כאמור, הוא חומר ביניים בפירוק הפורין בסיסים. האנזים xanthine oxidase מחמצן אותו ל- xanthine. יחד עם קסנטין, הוא מושפל עוד יותר לחומצת שתן בעזרת קסנטין אוקסידאז. ההבדל בין היפוקסנטין וקסנטין הוא שלקסאנטין יש גם קבוצת הידרוקסיל המוצמדת למיקום 2. יתר על כן, ניתן לשפר את ההיפוקסנטין לחומצת השתן ולהאכיל בחזרה לחילוף החומרים של הפורין דרך מסלול ההצלה. לעומת זאת, קסנטין מושפל רק לחומצת שתן. היפוקסנטין יוצר את הנוקלאוזיד אינוזין עם ריבוז. אינוזין משולב באנטי-קודון של tRNA במקרים נדירים מאוד. בהקשר זה, הוא משמש להכנת פריימרים מנווונים היוזמים תגובת שרשרת פולימראז. זהו בסיס ניטרלי שיכול להתאים לכל הגרעין בסיסים. עם זאת, זיווג עם ציטוזין הוא החיובי ביותר מבחינה אנרגטית. תרכובת חשובה נוספת שמופקת מהיפוקסנטין היא מונופוספט אינוסין. תרכובת זו היא חומצה זרחתית אסתר של אינוזין. מונוספוזט אינוזין (IMP) מייצג גורם ביניים מרכזי לסינתזה של מונופוספט גואנוזין (GMP) ו אדנוזין מונופוספט (AMP), שניהם יכולים לשמש שוב לסינתזת חומצות גרעין. הסינתזה של IMP מתרחשת מהיפוקסנטין ישירות דרך מסלול ההצלה. השניים אנזימים AICAR formyltransferase / IMP cyclase ו- hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase אחראים במידה רבה לכך. לפיכך, היפוקסנטין נמצא בממשק בין פירוק בסיסי הפורין לחומצת השתן לבין הצטברותם של חומצות גרעין. מונופוספט אינוזין משמש גם כ- משפר טעם.

גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים

היפוקסנטין נוצר כחומר ביניים בחילוף החומרים של הפורין ועומד על הסף בין השפלה לבנייה מחדש של בסיסי הפורין. כאשר הוא מחומצן ל- xanthine על ידי האנזים xanthine oxidase, התגובה האחורית לבסיסי הגרעין אדנין וגואנין כבר אינה אפשרית. היפוקסנטין נוצר מבסיס אדנין הפורין ואילו השפלה של גואנין מובילה לקסנטין. עם זאת, התגובות של הנוקלאוזידים והנוקלאוטידים קשורות זו בזו על ידי רשת מסובכת. לדוגמה, אדנוזין נוקלאוטידים עוֹפֶרֶת ישירות להיפוקסנטין, כאשר AMP הוא חומר המפתח. עם זאת, ניתן להמיר GMP גם ל- AMP באמצעות IMP ו- adenylosuccinate. AMP ואז מוביל hypoxanthine באמצעות היווצרות של אדנוזין ו inosine, בין היתר. בנוסף לגואנין ואדנין, היפוקסנטין יכול לייצר שוב נוקלאוטידים שוב כאבני בניין של חומצות גרעין דרך מסלול ההצלה.

מחלות והפרעות

מספר הפרעות עלולות להתרחש בקשר עם היפוקסנטין. במהלך פירוק הפורין, היפוקסנטין וקסנטין מיוצרים באופן שווה. היפוקסנטין מומר ל- xanthine על ידי xanthine oxidase. אותו אנזים משפיל את הקסנטין לחומצת השתן. עם זאת, כאשר קסנטין אוקסידאז נעדר, קסנטין והיפוקסנטין מצטברים ב דם. רמות חומצת השתן נמוכות מאוד. עם זאת, בעיקר ה ריכוז של קסנטין עולה, מכיוון שליפוקסנטין יש אפשרות למחזר שוב דרך מסלול ההצלה. התמונה הקלינית של קסנטינוריה מתפתחת. הפרשת הקסאנטין בשתן יכולה לעלות ב 1500 אחוזים. גם רמות ההיפוקסנטין עולות, אך לא כמעט באותה מידה. הריכוזים הגבוהים של קסנטין עלולים לפגוע בכליות. עם צריכת נוזלים נמוכה, כליה אבנים או אבנים בדרכי השתן יכולות להיווצר. הפרשת גבישי השתן אפשרית גם כן. במקרים חמורים מאוד, קטלני כליה כישלון עלול להתרחש. עם זאת, מכיוון שלקסנטין והיפוקסנטין יש כאלה מַיִם מסיסות, הטובה ביותר תרפיה זה לשתות הרבה נוזלים. יש להימנע ממאכלים עשירים בפורין כמו דגים, רכיכות, קטניות או בירה. עם זאת, ישנן גם צורות חמורות יותר של קסנטינוריה. לפיכך, בנוסף לחמור כליה מחלה, התפתחות נפשית מאוחרת, אוֹטִיזְם או אפילו הפרעות בהתפתחות השן יכולות להתרחש. מכיוון שניתן למחזר גם היפוקסנטין דרך מסלול ההצלה, בניגוד ל- xanthine, ההפרעות בתהליך זה עוֹפֶרֶת להיווצרות מוגברת של חומצת השתן, מכיוון שרק מסלול ההשפלה של בסיסי הפורין מתפקד. את ההיפוקסנטין שנוצר ניתן לחמצן רק לקסאנטין, שבתורו הופך לחומצת שתן. לעיתים קרובות קיים פגם תורשתי באנזים היפוקסנטין-גואנין פוספוריבוזיל טרנספרז. חומצת השתן ריכוז ב דם עולה בחדות, ומשקעים של גבישי חומצה בשתן ב המפרקים יכול להתרחש. התוצאה היא התקפות של שגדון. במקרים חמורים מתפתחת תסמונת לש-ניהאם.