Hipoksantīns kopā ar ksantīnu ir noārdīšanās produkts, kas radies purīna metabolismā. Tas tiek degradēts tālāk urīnskābe. Slimības var rasties gan tad, kad tā degradējas līdz urīnskābe tiek kavēta un ja ir traucēta tā pārstrāde pa glābšanas ceļu.
Kas ir hipoksantīns?
Hipoksantīns ir purīna atvasinājums, kas veidojas purīna noārdīšanās laikā bāzes adenīns un guanīns. Kopā ar ksantīnu tas ir starpprodukts urīnskābe. Ksantīna oksidāzes ietekmē hipoksantīns parasti tiek sadalīts vispirms ksantīnā un pēc tam urīnskābē. Tāpat kā visi purīna atvasinājumi, tas sastāv no diviem heterocikliskiem gredzeniem, kas satur attiecīgi sešus un piecus atomus. Kopā gredzenos ir deviņi atomi. Tie ir pieci ogleklis atomi un četri slāpeklis atomi. Divi ogleklis atomi pieder abiem gredzeniem. Hidroksilgrupa ir saistīta ar ogleklis atoms 6. pozīcijā. Izmantojot stabilizācijas efektus, molekula var pastāvēt vairākās tautomērās formās, kas ir līdzsvarā viena ar otru. Hipoksantīns sastāv no cietiem caurspīdīgiem kristāliem, kas kūst 250 grādos. Tas neizšķīst auksts ūdens or alkohols. Tomēr tas viegli šķīst karstā veidā ūdens, skābes vai sārmi.
Funkcija, darbība un uzdevumi
Hipoksantīns, kā minēts, ir starpprodukts purīna sadalīšanās procesā bāzes. Ksantīna oksidāzes ferments to oksidē līdz ksantīnam. Pēc tam ar ksantīna oksidāzes palīdzību tas kopā ar ksantīnu tiek sadalīts par urīnskābi. Atšķirība starp hipoksantīnu un ksantīnu ir tāda, ka ksantīnam ir arī hidroksilgrupa, kas piestiprināta 2. pozīcijai. Turklāt hipoksantīnu var gan noārdīt par urīnskābi, gan caur glābšanas ceļu ievadīt atpakaļ purīna metabolismā. Turpretī ksantīns tiek sadalīts tikai līdz urīnskābei. Hipoksantīns veido nukleozīdu inozīnu ar riboze. Inozīns ļoti retos gadījumos tiek iekļauts tRNS antikodonā. Šajā kontekstā to izmanto, lai sagatavotu deģenerētus gruntējumus, kas sāk polimerāzes ķēdes reakciju. Tā ir neitrāla bāze, kas var savienoties pārī ar visiem nukleīniem bāzes. Tomēr savienošana pārī ar citozīnu ir enerģētiski vislabvēlīgākā. Vēl viens svarīgs savienojums, kas iegūts no hipoksantīna, ir inozīna monofosfāts. Šis savienojums ir a fosforskābe esteris no inozīna. Inozīna monofosfāts (IMP) ir galvenais starpprodukts guanozīna monofosfāta (GMP) un adenozīns monofosfātu (AMP), kurus abus var atkal izmantot nukleīnskābju sintēzei. IMP sintēze notiek no hipoksantīna tieši pa glābšanas ceļu. Tie divi fermenti Par to lielā mērā atbild AICAR formiltransferāze / IMP ciklāze un hipoksantīna-guanīna fosforibosiltransferāze. Tādējādi hipoksantīns atrodas saskarnē starp purīna bāzu noārdīšanos līdz urīnskābei un nukleīnskābes. Inozīna monofosfātu lieto arī kā a garšas pastiprinātājs.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
Hipoksantīns veidojas kā starpprodukts purīnu metabolismā un atrodas pie sliekšņa starp purīna bāzu noārdīšanos un atjaunošanu. Kad ferments ksantīna oksidāze to oksidē līdz ksantīnam, muguras reakcija uz adenīna un guanīna nukleīna bāzēm vairs nav iespējama. Hipoksantīns veidojas no purīna bāzes adenīna, bet guanīna noārdīšanās noved pie ksantīna. Tomēr dažādu nukleozīdu un nukleotīdu reakcijas ir savstarpēji saistītas ar sarežģītu tīklu. Piemēram, adenozīns nukleotīdi vadīt tieši uz hipoksantīnu, AMP kā galveno vielu. Tomēr GMP var pārveidot arī par AMP, izmantojot IMP un adenilosukcinātu. Pēc tam AMP veido hipoksantīnu, veidojoties adenozīns un cita starpā inozīns. Papildus guanīnam un adenīnam hipoksantīns var arī atkal radīt nukleotīdus kā nukleīnskābes veidošanas blokus, izmantojot glābšanas ceļu.
Slimības un traucējumi
Saistībā ar hipoksantīnu var rasties vairāki traucējumi. Purīna noārdīšanās laikā hipoksantīns un ksantīns tiek ražoti vienādi. Hipoksantīnu pārvērš ksantīnā ar ksantīna oksidāzi. Tad tas pats ferments ksantīnu noārda līdz urīnskābei. Tomēr, ja ksantīna oksidāzes nav, ksantīns un hipoksantīns uzkrājas asinis. Urīnskābes līmenis ir ļoti zems. Tomēr galvenokārt koncentrācija ksantīna daudzums palielinās, jo hipoksantīnam ir iespēja atkārtoti pārstrādāt pa glābšanas ceļu. Attīstās ksantinūrijas klīniskā aina. Ksantīna izdalīšanās ar urīnu var palielināties par 1500 procentiem. Hipoksantīna līmenis arī palielinās, bet ne tuvu tik daudz. Augsta ksantīna koncentrācija var sabojāt nieres. Ar mazu šķidruma uzņemšanu niere var veidoties akmeņi vai akmeņi urīnceļos. Iespējama arī urīna kristālu izvadīšana. Ļoti smagos gadījumos letāls iznākums niere var rasties neveiksme. Tomēr, tā kā ksantīnam un hipoksantīnam ir daži ūdens šķīdība, vislabākā terapija ir dzert daudz šķidruma. Jāizvairās no pārtikas produktiem, kas bagāti ar purīnu, piemēram, zivīm, vēžveidīgajiem, pākšaugiem vai alu. Tomēr ir arī smagākas ksantinūrijas formas. Tādējādi papildus smagiem niere slimība, aizkavēta garīgā attīstība, autisms vai pat var rasties zobu attīstības traucējumi. Tā kā hipoksantīnu var pārstrādāt arī pa glābšanas ceļu, atšķirībā no ksantīna, šī procesa traucējumi vadīt uz paaugstinātu urīnskābes veidošanos, jo darbojas tikai purīna bāzu noārdīšanās ceļš. Iegūto hipoksantīnu var oksidēt tikai ksantīnā, kas savukārt pārvēršas par urīnskābi. Bieži fermenta hipoksantīna-guanīna fosforibosiltransferāzes iedzimtais defekts ir. Urīnskābe koncentrācija iekš asinis strauji pieaug, un urīnskābes kristālu nogulsnēšanās savienojumi var rasties. Rezultāts ir podagra. Smagos gadījumos attīstās Lesch-Nyham sindroms.
