Hypoxanthine, sammen med xanthine, er et nedbrytingsprodukt fra purinmetabolisme. Det blir videre degradert til urinsyre. Sykdommer kan oppstå både når degradering til urinsyre hemmes og når resirkuleringen via bergingsveien er svekket.
Hva er hypoxanthine?
Hypoxanthine er et purinderivat og dannes under nedbrytningen av purinet baser adenin og guanin. Sammen med xantin er det et mellomprodukt i syntesen av urinsyre. Under påvirkning av xantinoksidase, nedbrytes vanligvis hypoksantin først til xantin og deretter til urinsyre. Som alle purinderivater, består den av to heterosykliske ringer som inneholder henholdsvis seks og fem atomer. Det er totalt ni atomer i ringene. Dette er fem karbon atomer og fire nitrogen atomer. To karbon atomer tilhører begge ringene. En hydroksylgruppe er bundet til karbon atom i posisjon 6. Via stabiliseringseffekter kan molekylet eksistere i flere tautomere former som er i likevekt med hverandre. Hypoxanthine består av faste, gjennomsiktige krystaller som smelter ved 250 grader. Det løser seg ikke opp i forkjølelse Vann or alkohol. Det er imidlertid lett løselig i varmt Vann, syrer eller baser.
Funksjon, handling og oppgaver
Hypoxanthine er som nevnt et mellomprodukt i nedbrytningen av purin baser. Enzymet xantinoksydase oksyderer det til xantin. Sammen med xantin blir det videre nedbrutt til urinsyre ved hjelp av xantinoksidase. Forskjellen mellom hypoksantin og xantin er at xantin også har en hydroksylgruppe festet til posisjon 2. Videre kan hypoksantin både nedbrytes til urinsyre og mates tilbake til purinmetabolismen via bergingsveien. I motsetning til dette blir xantin bare nedbrutt til urinsyre. Hypoxanthine danner nukleosidet inosin med ribose. Inosine er i svært sjeldne tilfeller innlemmet i antikodonet til tRNA. I denne sammenheng brukes den til fremstilling av degenererte primere som initierer en polymerasekjedereaksjon. Det er en nøytral base som kan kobles sammen med all nuklein baser. Imidlertid er parring med cytosin det mest energisk gunstige. En annen viktig forbindelse avledet fra hypoksantin er inosinmonofosfat. Denne forbindelsen er en fosforsyre ester av inosine. Inosinmonofosfat (IMP) representerer et viktig mellomprodukt for syntesen av guanosinmonofosfat (GMP) og adenosin monofosfat (AMP), som begge kan brukes igjen til nukleinsyresyntese. Syntesen av IMP skjer fra hypoksantin direkte via bergingsveien. De to enzymer AICAR formyltransferase / IMP-syklase og hypoksantin-guaninfosforibosyltransferase er i stor grad ansvarlig for dette. Dermed er hypoksantin i grensesnittet mellom nedbrytningen av purinbaser til urinsyre og oppbyggingen av nukleinsyrer. Inosinmonofosfat brukes også som en smaksforsterker.
Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale verdier
Hypoksantin dannes som et mellomprodukt i purinmetabolismen og står på terskelen mellom nedbrytning og gjenoppbygging av purinbaser. Når det oksyderes til xantin av enzymet xantinoksidase, er ikke lenger reaksjonen på nukleinbasene adenin og guanin mulig. Hypoksantin dannes fra purinbase adenin, mens nedbrytningen av guanin fører til xantin. Imidlertid er reaksjonene til de forskjellige nukleosidene og nukleotidene sammenkoblet av et komplisert nettverk. For eksempel, adenosin nukleotider føre direkte til hypoxanthine, med AMP som nøkkelstoff. Imidlertid kan GMP også konverteres til AMP via IMP og adenylosuccinat. AMP fører deretter til hypoksantin via dannelsen av adenosin og inosine, blant andre. I tillegg til guanin og adenin, kan hypoksantin da også produsere nukleotider igjen som nukleinsyrebyggesteiner via bergingsveien.
Sykdommer og lidelser
Flere lidelser kan forekomme i forbindelse med hypoksantin. Under purindegradering produseres hypoksantin og xantin likt. Hypoxanthine omdannes til xanthine av xanthine oxidase. Det samme enzymet nedbryter deretter xantin til urinsyre. Imidlertid når xantinoksidase er fraværende, akkumuleres xantin og hypoksantin i blod. Urinsyrenivået er veldig lavt. Imidlertid hovedsakelig konsentrasjon av xantin øker, fordi hypoksantin har muligheten til å bli resirkulert igjen via bergingsveien. Det kliniske bildet av xanthinuria utvikler seg. Utskillelsen av xantin i urinen kan øke med 1500 prosent. Nivåene av hypoksantin øker også, men ikke nesten like mye. De høye konsentrasjonene av xantin kan skade nyrene. Med lite væskeinntak, nyre steiner eller steiner i urinveiene kan dannes. Utskillelsen av urinkrystaller er også mulig. I svært alvorlige tilfeller, dødelig nyre feil kan oppstå. Men siden xantin og hypoksantin har noen Vann løselighet, den beste terapi er å drikke rikelig med væske. Purinrike matvarer som fisk, skalldyr, belgfrukter eller øl bør unngås. Imidlertid er det også mer alvorlige former for xanthinuria. Dermed, i tillegg til alvorlig nyre sykdom, forsinket mental utvikling, autisme eller til og med tannutviklingsforstyrrelser kan forekomme. Siden hypoksantin også kan resirkuleres via bergingsveien, i motsetning til xantin, er forstyrrelsene i denne prosessen føre til økt dannelse av urinsyre, fordi bare nedbrytingsveien til purinbasene fungerer. Det resulterende hypoksantinet kan bare oksideres til xantin, som igjen omdannes til urinsyre. Ofte er det en arvelig mangel på enzymet hypoksantin-guanin fosforibosyltransferase. Urinsyren konsentrasjon i blod stiger kraftig, og utfelling av urinsyre krystaller i skjøter kan oppstå. Resultatet er angrep av gikt. I alvorlige tilfeller utvikler Lesch-Nyham syndrom.
