Hypoxanthine

Hypoxanthine Kromě xanthinu je produktem rozkladu metabolismu purinů. Dále se rozkládá na kyselinu močovou. Nemoci mohou nastat jak v případě, že je inhibována její degradace na kyselinu močovou, tak i v případě, že je narušena její recyklace prostřednictvím záchranné cesty.

Co je hypoxantin?

Hypoxanthin je derivát purinu a vzniká při rozpadu purinových bází adeninu a guaninu. Spolu s xantinem je meziproduktem při syntéze kyseliny močové. Pod vlivem xanthinoxidázy se hypoxanthin obvykle nejprve rozkládá na xanthin a poté na kyselinu močovou.

Stejně jako všechny purinové deriváty se skládá ze dvou heterocyklických kruhů obsahujících šest nebo pět atomů. V prstencích je celkem devět atomů. Existuje pět atomů uhlíku a čtyři atomy dusíku. Dva atomy uhlíku patří do obou kruhů. Hydroxylová skupina je vázána k atomu uhlíku v poloze 6. Prostřednictvím stabilizačních účinků může molekula existovat v několika tautomerních formách, které jsou vzájemně v rovnováze. Hypoxanthin je tvořen pevnými průhlednými krystaly, které se taví při 250 stupních. Nerozpouští se ve studené vodě ani v alkoholu. Je však snadno rozpustný v horké vodě, kyselinách nebo zásadách.

Funkce, efekt a úkoly

Jak již bylo zmíněno, hypoxanthin je meziprodukt při rozkladu purinových bází. Enzym xantin oxidáza ji oxiduje na xanthin. Spolu s xanthinem se pak rozkládá na kyselinu močovou pomocí xanthinoxidázy. Rozdíl mezi hypoxantinem a xanthinem je v tom, že xanthin má také hydroxylovou skupinu připojenou k poloze 2.

Kromě toho může být hypoxanthin rozložen na kyselinu močovou a prostřednictvím metabolické cesty zpět do metabolismu purinů.Naproti tomu se xanthin rozkládá pouze na kyselinu močovou. Hypoxanthin a ribóza tvoří nukleosid inosin. Inosin je ve velmi vzácných případech začleněn do antikodonu tRNA. Používá se při výrobě degenerovaných primerů, které iniciují polymerázovou řetězovou reakci. Je to neutrální báze, která se může spárovat se všemi nukleobázami. Párování s cytosinem je však energeticky nejlepší.

Další důležitou sloučeninou odvozenou od hypoxanthinu je inosin monofosfát. Tato sloučenina je esterem kyseliny fosforečné inosinu. Inosin monofosfát (IMP) je klíčovým meziproduktem pro syntézu guanosin monofosfátu (GMP) a adenosin monofosfátu (AMP), z nichž oba mohou být znovu použity pro syntézu nukleových kyselin. Syntéza IMP probíhá z hypoxanthinu přímo cestou záchrany. Za to jsou z velké části odpovědné dva enzymy AICAR formyltransferáza / IMP cykláza a hypoxanthin guaninová fosforibosyltransferáza. Hypoxanthin tedy stojí na rozhraní mezi rozpadem purinových bází za vzniku kyseliny močové a nahromadění nukleových kyselin. Inosin monofosfát se také používá jako zvýrazňovač chuti.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Hypoxanthin se tvoří jako meziprodukt v metabolismu purinů a je na prahu mezi rozkladem a přestavbou purinových bází. Pokud je oxidována na xanthin enzymem xantin oxidáza, není již možná reverzní reakce na nukleobáze adenin a guanin.

Hypoxanthin se vyrábí z purinové báze adeninu, zatímco rozpad guaninu vede k xanthinu. Reakce různých nukleosidů a nukleotidů jsou však navzájem propojeny komplikovanou sítí. Nukleotidy adenosinu vedou přímo k hypoxantinu, přičemž klíčovou látkou je AMP. GMP však lze také převést na AMP pomocí IMP a adenylosukcinátu. AMP pak vede mimo jiné k tvorbě hypoxanthinu vytvářením adenosinu a inosinu. Kromě guaninu a adeninu pak může hypoxantin také produkovat nukleotidy jako stavební bloky nukleových kyselin cestou záchrany.

Zde najdete své léky

Nemoci a poruchy

V souvislosti s hypoxantinem může nastat několik poruch. Při rozpadu purinu se produkují rovnoměrně hypoxanthin a xanthin. Hypoxanthin se přeměňuje na xanthin xanthin oxidázou. Stejný enzym pak rozkládá xanthin na kyselinu močovou.

Pokud však xantinová oxidáza chybí, hromadí se v krvi xanthin a hypoxanthin. Hladiny kyseliny močové jsou velmi nízké. Zvyšuje se však hlavně koncentrace xanthinu, protože hypoxanthin má možnost být recyklován cestou záchrany. Rozvíjí se klinický obraz xantinurie. Vylučování xanthinu močí se může zvýšit o 1500 procent. Hodnoty hypoxanthinu se příliš nezvyšují. Vysoké koncentrace xanthinu mohou poškodit ledviny. Pokud je příjem tekutin špatný, mohou se tvořit ledvinové kameny nebo kameny v močovém traktu. Vylučování krystalů moči je také možné.

Ve velmi závažných případech to může vést k fatálnímu selhání ledvin. Protože však xanthin a hypoxanthin mají určitý stupeň rozpustnosti ve vodě, nejlepší terapií je hodně pít. Je třeba se vyvarovat potravin bohatých na puriny, jako jsou ryby, mušle, luštěniny nebo pivo. Existují však i závažnější formy xantinurie. Kromě závažných onemocnění ledvin to může vést ke zpoždění intelektuálního vývoje, autismu nebo dokonce k poruchám vývoje zubů. Protože hypoxanthin lze také recyklovat prostřednictvím záchranné cesty, na rozdíl od xanthinu, přerušení v tomto procesu vedou ke zvýšené tvorbě kyseliny močové, protože funguje pouze cesta rozkladu purinové báze.

Výsledný hypoxanthin lze oxidovat pouze na xanthin, který se zase přeměňuje na kyselinu močovou. Často existuje dědičný defekt v enzymu hypoxanthin guanin-fosforibosyltransferáza. Koncentrace kyseliny močové v krvi prudce stoupá, což může vést ke srážení krystalů kyseliny močové v kloubech. Výsledkem jsou dnové útoky. Ve vážných případech se rozvíjí Lesch-Nyhamův syndrom.