Xantinoksydase

De Xantinoksydase er ansvarlig for omdannelsen til urinsyre under nedbrytningen av puriner. Mangel eller hemming av enzymet fører til en reduksjon i urinsyrenivået i blodet.

Hva er xantinoksydase?

Xantinoksydase er et enzym som aktiverer (katalyserer) reaksjonen av hypoksantin via xantin til urinsyre. Den inneholder en ikke-proteinkomponent som en såkalt protesegruppe (gresk, protese, vedlagt) gruppe, som er ansvarlig for reaktivitet.

Dette er et derivat av flavin. Xanthine oxidase er en av flavinenzymer. Den har også jern og molybden i det aktive senteret. I 1902 ble enzymet beskrevet for første gang som en komponent i kumelk av biokjemikeren F. Schardinger, slik at det tidligere ble kalt Schardinger-enzymet. Under virkningen av dette enzymet endres fargen på fargestoffet metylenblått, som kan brukes som en typisk deteksjonsreaksjon for å skille mellom rå og varmebehandlet melk.

Enzymet ødelegges ved høy temperatur. Endringen i farge skyldes det faktum at enzymene som er til stede i rå melk (for eksempel xantinoksydase) i nærvær av formaldehyd, farger metylenblått når de blir utsatt for luft.

Funksjon, effekt og oppgaver

Den mest kjente oppgaven med xantinoksydase er dannelse av urinsyre i purinmetabolismen. Puriner er til stede i hver celle. De er en del av nukleiske baser adenosin og guanin, hvorfra, sammen med pyrimidinbasene cytosin og timin (eller uracil), er nukleinsyrene DNA og RNA bygget.

Den genetiske informasjonen i kroppens forskjellige celler består av nukleinsyrer. Dette gjelder mennesker og dyr. For eksempel inntar mennesker med kjøttprodukter en stor mengde i form av animalsk mat. Hvis kroppens egne celler går under eller hvis dyreceller som kommer inn i kroppen gjennom mat brytes ned, produseres nukleinsyrer og dermed også puriner. Disse omdannes til urinsyre. Under virkningen av xantinoksydase dannes initialt hypoksantin, og i et ytterligere trinn xantin, som omdannes til urinsyre og i stor grad kan skilles ut via nyrene. Bare en liten andel urinsyre forlater kroppen gjennom tarmen.

Hvis kroppen akkumulerer store mengder purin eller hvis utskillelsen i urinen er begrenset, stiger urinsyrenivået i blodet. Et andre enzym som er involvert i nedbrytning av purin produserer også urinsyre. Det kalles xantindhydrogenase, bruker nikotinamid adenindinukleotid (NAD), og er det dominerende enzymet. I motsetning til dette har xantinoksydase en flavinadeninuinuototot-underenhet (FAD). Hvis tilførselen er utilstrekkelig, for eksempel på grunn av mangel på blodsirkulasjon, kan begge enzymer konvertere til hverandre.

Når det omdannes under virkningen av xantinoksydase, dannes også hydrogenperoksyd som et biprodukt. Hydrogenperoksid er ikke en radikal i seg selv, men det er et reaktivt stoff. Dette er grunnen til at det raskt gjøres ufarlig av virkningen av andre enzymer (peroksidase, katalase) i kroppen.

Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier

Purin nedbryting skjer hovedsakelig i leveren. I slimhinnen i tynntarmen er enzymet også involvert i inkorporering av jern i transportproteintransferrin. Forskning har vist at enzymet finnes i celler som befinner seg i indre vegg av blodkar. I denne sammenhengen diskuteres dens innflytelse på forløpet av hjerte- og karsykdommer og skader forårsaket av oksidativt stress.

Andelen oksidase i forhold til dehydrogenase som enzymsystem som er ansvarlig for å omdanne puriner til urinsyre er 20 prosent. Xanthine dehydrogenase-formen er 80 prosent til stede. Flavinet i xantinoksydase er en av riboflavinene, som er identisk med vitamin B2. Molybden-underenheten inneholdt i xantinoksydase er bundet av allopurinol, som er veldig lik struktur i forhold til puriner. På denne måten blir enzymet nesten fullstendig hemmet. Aktiviteten til enzymet kan bestemmes indirekte ut fra mengden dannet urinsyre.

Sykdommer og lidelser

Ved måltider rike på purin eller med økt celledød, som for eksempel forekommer under kreftbehandling, aktiveres xantinoksidase-reaksjonen og produseres større mengder urinsyre. Nivået av urinsyre i blodet øker.

Hvis enzymet hemmes, synker urinsyre-konsentrasjonen i blodet. Denne effekten er grunnlaget for medisinen mot gikt sykdom. Ved urinsyregikt fører de økte urinsyrekonsentrasjonene til krystallisering og dermed til ubehag i leddene. Medisiner som inneholder allopurinol er standardpreparater som brukes til å behandle gikt. I den arvelige formen for enzymmangel reduseres aktiviteten på grunn av mutasjoner. Denne tilstanden arves på en autosomal resessiv måte. Barnet blir sykt hvis begge foreldrene har en berørt allel. En redusert aktivitet av xantinoksydase oppstår også når molybden kofaktor mangler fordi den ikke er dannet på grunn av en defekt.

Xanthine og hypoxanthine akkumuleres. Betydelig økte xanthinnivåer i blodet og utseendet av xantin i urinen (xanthinuria) merkes hos de berørte. Når du bestemmer xantin for å oppdage enzymmangel, må mat som kaffebønner, te, mate eller poteter utelukkes som en kilde til xantin. Urinsyrenivået blir derimot senket. Siden xantin ikke brytes ned og er sparsomt løselig, kan det danne krystaller. I de fleste tilfeller er sykdommen symptomfri. For andre kan det imidlertid føre til nyreproblemer, urinveisinfeksjoner eller blod i urinen.

Hvis det dannes xantinstein ved alvorlig sykdom, kan de avsettes i nyrevevet eller i urinveiene. De berørte må være forsiktige med et lavt purint kosthold og drikke rikelig med væske.