Ksantin oksidaza odgovorna je za pretvaranje purina u mokraćne kiseline tijekom njihova sloma. Nedostatak ili inhibicija enzima rezultira smanjenjem mokraćne kiseline razine u krv.
Što je ksantin oksidaza?
Ksantin oksidaza je enzim koji pokreće (katalizira) reakciju hipoksantina preko ksantina na mokraćne kiseline. Sadrži ne-proteinski dio kao takozvanu protetsku (grčku, protete, priloženu) skupinu koja je odgovorna za reaktivnost. Ovo je derivat flavina. Ksantin oksidaza tako pripada flavinu enzimi. Također ima željezo i molibden u aktivnom mjestu. 1902. godine enzim je prvi put opisan kao komponenta kravljeg mlijeko biokemičara F. Schardingera, pa se nekad zvao enzim Schardinger. Pod djelovanjem ovog enzima dolazi do promjene boje boje metilen plava, koji se može koristiti kao tipična reakcija otkrivanja za razlikovanje sirovog i toplinski obrađenog mlijeko. Na visokoj temperaturi enzim se uništava. Promjena boje posljedica je činjenice da enzimi prisutan u sirovom mlijeko (poput ksantin oksidaze) obezboji metilen plava u prisutnosti formaldehid kada su izloženi zraku.
Funkcija, radnja i uloge
Najpoznatiji zadatak ksantin oksidaze je stvaranje mokraćne kiseline u metabolizmu purina. Purini su prisutni u svakoj stanici. Sastavni su dijelovi nukleinskih baze adenozin i gvanin, koji zajedno s pirimidinom baze citozin i timin (odnosno uracil), nadoknaditi o nukleinske kiseline DNA i RNA. Genetske informacije u različitim stanicama tijela sastoje se od nukleinske kiseline. To vrijedi za ljude i za životinje. Dakle, ljudi unose veliku količinu u obliku životinjske hrane s mesnim proizvodima. Ako vlastite stanice tijela propadnu ili se životinjske stanice koje ulaze u tijelo hranom razgrade, nukleinske kiseline i tako nastaju purini. Oni se pretvaraju u mokraćnu kiselinu. Pod djelovanjem ksantin oksidaze najprije nastaje hipoksantin, a u daljnjem koraku ksantin, koji se pretvara u mokraćnu kiselinu, bubrezi mogu u velikoj mjeri izlučiti. Samo mali udio mokraćne kiseline napušta tijelo putem crijeva. Ako se velike količine purina nakupljaju u tijelu ili ako je izlučivanje mokraćom ograničeno, razina mokraćne kiseline u krv povećava. Drugi enzim koji sudjeluje u razgradnji purina također proizvodi mokraćnu kiselinu. Zove se ksantin dehidrogenaza, koristi nikotinamid adenin dinukleotid (NAD) i glavni je enzim. Ksantin oksidaza, s druge strane, ima podjedinicu flavin adenin dinukleotid (FAD). U slučaju smanjene opskrbe, na primjer zbog nedostatka krv Cirkulacija, oboje enzimi mogu pretvoriti jedni u druge. Tijekom pretvorbe pod djelovanjem ksantin oksidaze, vodik peroksid se također stvara kao nusproizvod. Vodik peroksid sam po sebi nije radikal, ali je ipak reaktivna tvar. Stoga se brzo čini bezopasnim djelovanjem drugih enzima (peroksidaza, katalaza) u tijelu.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Razgradnja purina javlja se uglavnom u jetra. U sluznica od tankog crijeva, enzim je također uključen u ugrađivanje željezo u transportni protein transferina. Studije su pokazale da se enzim nalazi u stanicama smještenim u unutarnjem zidu krvi posuđe. U tom kontekstu, njegov utjecaj na tijek kardiovaskularnih bolesti i na oštećenja uzrokovana oksidacijom stres raspravlja se. Udio oksidaze u odnosu na dehidrogenazu kao enzimski sustav odgovoran za pretvorbu purina u mokraćnu kiselinu iznosi 20 posto. Oblik ksantin dehidrogenaze prisutan je u 80 posto. Flavin sadržan u ksantin oksidazi jedan je od riboflavina, koji je identičan vitamin B2. Podjedinica molibdena sadržana u ksantin oksidazi vezana je za alopurinol, koji po strukturi jako podsjeća na purine. Na taj se način enzim gotovo u potpunosti inhibira. Aktivnost enzima može se neizravno odrediti količinom nastale mokraćne kiseline.
Bolesti i poremećaji
Tijekom obroka bogatih purinima ili za vrijeme povećane stanične smrti koja se događa tijekom Raka terapijana primjer, aktivira se reakcija ksantin oksidaze i stvaraju se veće količine mokraćne kiseline. Povećava se razina mokraćne kiseline u krvi. Ako je enzim inhibiran, mokraćna kiselina koncentracija u krvi se smanjuje. Ovaj učinak leži u osnovi lijekova u giht bolest.U giht, povišene koncentracije mokraćne kiseline dovesti do kristalizacije i time do nelagode u zglobova. Droge koji sadrži alopurinol su standardni preparati za liječenje giht. U nasljednom obliku nedostatka enzima, aktivnost se smanjuje mutacijama. Ova bolest nasljeđuje se autosomno recesivno. Dijete se razboli ako oba roditelja nose pogođeni alel. Smanjena aktivnost ksantin oksidaze također se događa kada molibden kofaktor nedostaje jer se ne stvara zbog nedostatka. Nakupljaju se ksantin i hipoksantin. Značajno povišene razine ksantina u krvi i pojava ksantina u mokraći (ksantinurija) uočljive su kod oboljelih osoba. Kada se utvrdi da ksantin otkriva nedostatak enzima, hrana poput kava grah, čaj, prijatelj ili se krumpir mora izuzeti kao izvor ksantina. S druge strane, razina mokraćne kiseline je smanjena. Budući da se ksantin ne razgrađuje i slabo je topljiv, može stvarati kristale. U većini slučajeva, stanje je asimptomatski. U drugima, međutim, može dovesti do bubreg problemi, infekcije mokraćnog sustava ili krv u mokraći. Ako se ksantinski kamenje stvori u težim slučajevima, može se odložiti u bubreg tkiva ili u urinarnom traktu. Pogođene osobe moraju biti oprezne kako bi slijedile nizak nivo purina dijeta i pijte puno tekućine.
