Xanthine oxidase er ansvarlig for å konvertere puriner til urinsyre under sammenbruddet deres. Mangel eller inhibering av enzymet resulterer i senket urinsyre nivåer i blod.
Hva er Xanthine Oxidase?
Xanthine oxidase er et enzym som initierer (katalyserer) reaksjonen av hypoxanthine over xanthine til urinsyre. Den inneholder en ikke-proteindel som en såkalt protesegruppe (gresk, proteser, tilknyttet) gruppe som er ansvarlig for reaktiviteten. Dette er et flavinderivat. Xantinoksidase tilhører dermed flavinen enzymer. Den har også jern og molybden i det aktive stedet. I 1902 ble enzymet beskrevet for første gang som en komponent av ku melk av biokjemikeren F. Schardinger, så det pleide å bli kalt Schardinger-enzymet. Under virkningen av dette enzymet er det en fargeforandring av fargestoffet metylenblå, som kan brukes som en typisk påvisningsreaksjon for å skille rå og varmebehandlet melk. Ved høy temperatur ødelegges enzymet. Fargeskiftet skyldes at enzymer til stede i rå melk (som xantinoksidase) avfarges metylenblå i nærvær av formaldehyd når den utsettes for luft.
Funksjon, handling og roller
Den mest kjente oppgaven med xantinoksidase er dannelsen av urinsyre i purinmetabolismen. Puriner er til stede i hver celle. De er komponenter i kjernen baser adenosin og guanin, som sammen med pyrimidinet baser cytosin og tymin (henholdsvis uracil), sminke de nukleinsyrer DNA og RNA. Den genetiske informasjonen i kroppens forskjellige celler består av nukleinsyrer. Dette gjelder både mennesker og dyr. Dermed inntar mennesker en stor mengde i form av animalsk mat med kjøttprodukter. Hvis kroppens egne celler går til grunne eller dyreceller som kommer inn i kroppen gjennom mat brytes ned, nukleinsyrer og dermed produseres puriner. Disse omdannes til urinsyre. Under virkningen av xantinoksidase dannes hypoksantin først, og i et ytterligere trinn kan xantin, som omdannes til urinsyre, i stor grad utskilles av nyrene. Bare en liten andel urinsyre forlater kroppen via tarmen. Hvis store mengder purin akkumuleres i kroppen eller hvis utskillelsen via urinen er begrenset, vil urinsyrenivået i blod øker. Et andre enzym som er involvert i purin-nedbrytning, produserer også urinsyre. Det kalles xantindehydrogenase, bruker nikotinamidadenindinukleotid (NAD), og er det dominerende enzymet. Xanthine oxidase, derimot, har en flavin adenin dinucleotide (FAD) underenhet. I tilfelle redusert tilbud, for eksempel på grunn av mangel på blod sirkulasjon, både enzymer kan konvertere til hverandre. Under omdannelsen under påvirkning av xantinoksidase, hydrogen peroksid dannes også som et biprodukt. Hydrogen peroksid er ikke i seg selv en radikal, men det er likevel et reaktivt stoff. Derfor blir det raskt gjort ufarlig ved virkningen av andre enzymer (peroksidase, katalase) i kroppen.
Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale verdier
Purin sammenbrudd forekommer hovedsakelig i leveren. på slimhinne av tynntarm, er enzymet også involvert i inkorporering av jern inn i transportproteinet transferrin. Studier har vist at enzymet finnes i celler som ligger i den indre veggen av blod fartøy. I denne sammenheng, dens innflytelse på løpet av hjerte- og karsykdommer og på skader forårsaket av oksidativ stresset blir diskutert. Andelen oksidase i forhold til dehydrogenase som enzymsystem som er ansvarlig for omdannelsen av puriner til urinsyre er 20 prosent. Xantindehydrogenaseformen er til stede med 80 prosent. Flavinen i xantinoksidase er en av riboflavinene, som er identisk med vitamin B2. Molybden-underenheten inneholdt i xantinoksidase er bundet av allopurinol, som sterkt ligner puriner i strukturen. På denne måten inhiberes enzymet nesten fullstendig. Aktiviteten til enzymet kan bestemmes indirekte av mengden dannet urinsyre.
Sykdommer og lidelser
Under purinrike måltider eller under økt celledød, som oppstår under kreft terapifor eksempel aktiveres xantinoksydasereaksjonen og det dannes større mengder urinsyre. Urinsyrenivået i blodet øker. Hvis enzymet hemmes, blir urinsyren konsentrasjon i blodet avtar. Denne effekten ligger til grunn for medisinen i gikt sykdom. i gikt, de forhøyede urinsyrekonsentrasjonene føre til krystallisering og dermed til ubehag i skjøter. Narkotika inneholder allopurinol er standardpreparater for behandling av gikt. I den arvelige formen av enzymmangel reduseres aktiviteten av mutasjoner. Denne sykdommen arves autosomalt recessivt. Barnet blir syk hvis begge foreldrene har en berørt allel. Redusert aktivitet av xantinoksidase oppstår også når molybdenkofaktoren er mangelfull fordi den ikke dannes på grunn av en defekt. Xantin og hypoksantin akkumuleres. Betydelig forhøyede xantinnivåer i blodet og utseendet til xantin i urinen (xanthinuria) er iøynefallende hos berørte personer. Når xantin er bestemt på å oppdage en enzymmangel, kan matvarer som kaffe bønner, te, mate eller poteter må utelukkes som kilder til xantin. Urinsyrenivået reduseres derimot. Siden xantin ikke brytes ned og er lite løselig, kan det danne krystaller. I de fleste tilfeller er tilstand er asymptomatisk. I andre kan det imidlertid føre til nyre problemer, urinveisinfeksjoner eller blod i urinen. Hvis det i alvorlige tilfeller dannes xantinstein, kan de deponeres i nyre vev eller i urinveiene. Berørte individer må være forsiktige med å følge en lavpurin kosthold og drikk rikelig med væske.
