The Ksantin oksidaza je odgovoren za pretvorbo v sečno kislino med razpadom purinov. Pomanjkanje ali inhibicija encima vodi v znižanje ravni sečne kisline v krvi.
Kaj je ksantin oksidaza?
Ksantin oksidaza je encim, ki aktivira (katalizira) reakcijo hipoksantina preko ksantina v sečno kislino. Vsebuje neproteinsko komponento kot tako imenovano protetično (grško, protetsko, pripeto) skupino, ki je odgovorna za reaktivnost.
Je derivat flavina. Ksantin oksidaza je eden od encimov flavina. V aktivnem centru ima tudi železo in molibden. Leta 1902 je biokemik F. Schardinger prvič opisal encim kot sestavino kravjega mleka, tako da se je prej imenoval encim Schardinger. Pod delovanjem tega encima se barva barvila metilen modro spremeni, kar lahko uporabimo kot značilno reakcijo zaznavanja za razlikovanje med surovim in toplotno obdelanim mlekom.
Encim se pri visokih temperaturah uniči. Sprememba barve je posledica dejstva, da encimi, ki so prisotni v surovem mleku (na primer ksantin oksidaza) v prisotnosti formaldehida, razbarvajo metilen modro ob izpostavljenosti zraku.
Funkcija, učinek in naloge
Najbolj znana naloga ksantinske oksidaze je tvorba sečne kisline znotraj purinskega metabolizma. Purini so prisotni v vsaki celici. So del nukleinskih baz adenozina in gvanina, iz katerih skupaj s pirimidinskim bazama citozin in timin (ali uracil) tvorita DNA in RNA nukleinskih kislin.
Genetske informacije v različnih celicah telesa so sestavljene iz nukleinskih kislin. To velja za ljudi in živali. Na primer, ljudje z mesnimi izdelki zaužijejo veliko količino v obliki živalske hrane. Če telesne celice gredo pod ali če se živalske celice, ki vstopijo v telo prek hrane, razgradijo, nastajajo nukleinske kisline in s tem tudi purini. Te se pretvorijo v sečno kislino. Pod delovanjem ksantinske oksidaze najprej nastane hipoksantin, v nadaljnjem koraku pa ksantin, ki se pretvori v sečno kislino in se v veliki meri izloči preko ledvic. Le majhen delež sečne kisline zapusti telo skozi črevesje.
Če telo kopiči velike količine purina ali če je izločanje z urinom omejeno, raven sečne kisline v krvi naraste. Drugi encim, ki sodeluje pri razgradnji purina, prav tako proizvaja sečno kislino. Imenuje se ksantin dehidrogenaza, uporablja nikotinamid adenin dinukleotid (NAD) in je prevladujoči encim. V nasprotju s tem ima ksantin oksidaza fenov adenin dinukleotidno podenoto (FAD). V primeru nezadostne oskrbe, na primer zaradi pomanjkanja pretoka krvi, se lahko oba encima pretvorita drug v drugega.
Reakcija pod delovanjem ksantin oksidaze tvori tudi vodikov peroksid kot stranski produkt. Vodikov peroksid sam po sebi ni radikal, ampak je reaktivna snov. Zaradi tega se zaradi delovanja drugih encimov (peroksidaze, katalaze) v telesu hitro neškodimo.
Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti
Razpad purina poteka predvsem v jetrih. V sluznici tankega črevesa encim sodeluje tudi pri vgradnji železa v transportni beljakovinski transferrin. Raziskave so pokazale, da lahko encim najdemo v celicah, ki se nahajajo v notranji steni krvnih žil. V tem okviru je obravnavan njen vpliv na potek srčno-žilnih bolezni in škode, ki jo povzroči oksidativni stres.
Delež oksidaze v primerjavi z dehidrogenazo, encimskim sistemom, ki je odgovoren za pretvorbo purinov v sečno kislino, znaša 20 odstotkov. Oblika ksantin dehidrogenaze je prisotna 80 odstotkov. Flavin, ki ga vsebuje ksantinska oksidaza, je eden izmed riboflavinov, ki je enak vitaminu B2. Podenota molibdena, ki jo vsebuje ksantin oksidaza, je vezan na alopurinol, ki je po zgradbi zelo podoben purinam. Na ta način je encim skoraj popolnoma zaviran. Aktivnost encima lahko določimo posredno iz količine tvorjene sečne kisline.
Bolezni in motnje
Z obroki, bogatimi s purinom ali s povečano celično smrtjo, ki se pojavi na primer med zdravljenjem raka, se aktivira reakcija ksantin oksidaze in nastanejo večje količine sečne kisline. Raven sečne kisline v krvi se poveča.
Če encim zaviramo, koncentracija sečne kisline v krvi pade. Ta učinek je osnova zdravila pri bolezni protina. Pri protinu povečane koncentracije sečne kisline vodijo do kristalizacije in s tem do nelagodja v sklepih. Zdravila, ki vsebujejo alopurinol, so standardni pripravki, ki se uporabljajo za zdravljenje protina. Pri dedni obliki pomanjkanja encimov se aktivnost zmanjša zaradi mutacij. Ta pogoj se podeduje kot avtosomno recesivna lastnost. Otrok zboli, če oba starša nosita prizadetega alela. Zmanjšana aktivnost ksantinske oksidaze se pojavi tudi, ko kofaktor molibdena primanjkuje, ker se ne tvori zaradi napake.
Ksantin in hipoksantin se kopičita. Pri prizadetih sta opazna občutno zvišana koncentracija ksantina v krvi in pojav ksantina v urinu (ksantinurija). Pri določanju ksantina za odkrivanje pomanjkanja encimov je treba kot vir ksantina izključiti živila, kot so kavna zrna, čaj, mate ali krompir. Po drugi strani so vrednosti sečne kisline nižje. Ker se ksantin ne razgradi in je zelo topen, lahko tvori kristale. V večini primerov je bolezen brez simptomov. Za druge pa lahko povzroči težave z ledvicami, okužb sečil ali krvi v urinu.
Če ksantinski kamni nastanejo v hudi bolezni, se lahko odložijo v ledvičnem tkivu ali v sečilih. Prizadeti morajo biti pozorni na prehrano z nizko vsebnostjo purina in veliko tekočine.
.jpg)
