xantin közbenső termékként merül fel a purin nukleotidok húgysavra bomlásával. Ez tehát egy központi molekulát képvisel a nukleinsav-anyagcserében. Ha a xantin lebomlik, akkor a xanthineuria néven ismert.
Mi az a xantin?
A xantin egy közbenső termék a purinek bontásában a szervezetben. A legfontosabb kiindulási vegyületek a purinbázisok adenin és guanin, amelyek a nukleinsav-anyagcseréből származnak. Ugyancsak a xantinok csoportjának vezető anyaga.
A Xantin egy heterogyűrűből áll, amelynek hat atomja van, amelyhez egy másik öt atomú heterogyűrű kapcsolódik. A xantinok alapvető szerkezete nitrogénatomot tartalmaz az 1., 3., 7. és 9. helyzetben. A 4. és 5. helyzet mindegyik szénatomot tartalmaz, amelyek mindkét gyűrűhöz tartoznak. A 9 helyzetből fennmaradó rész szénatomokból áll, amelyekhez a vegyülettől függően különböző atomok vagy atomcsoportok kapcsolódnak. A xantin esetében a 2. és a 6. helyzet hidroxilálva van.
Az aromaszerkezet lebontásával azonban a hidroxilcsoport hidrogén-ionja a gyűrű nitrogénjébe vándorol. A folyamat során C = O kettős kötések és NH egyes kötések képződnek. A xantin színtelen és kristályos szilárd anyag, olvadáspontja 360 fok. Csak hideg vízben oldódik kevéssé és forró vízben mérsékelten oldódik. Alkoholban is feloldódik. A xantinok tartalmazzák a koffeint, a teobromint és a teofillint is.
Funkció, hatás és feladatok
Mint korábban említettük, a xantin egy közbenső termék a purinek lebontásában a szervezetben. A xantin és a purin bázisok közötti fordított reakció nem lehetséges. Miután felmerült, a szervezet kiválasztja azt, és húgysavvá alakítja.
A test nitrogénjének nagy részét ezen a folyamaton keresztül ártalmatlanítják. A purinbázisokat, mint a nukleinsavak összetevőit, aminosavakból állítják elő. A szintézis során nem képződnek szabad purinbázisok, csak nukleotidjaik. A kiindulási molekula a ribóz-foszfát, amelyen atomok és atomcsoportok hozzáadásával a purinbázis alapvető szerkezetét szintetizálják. Ezek az atomcsoportok az aminosav-anyagcseréből származnak. Mivel ez a folyamat nagyon energiaigényes, a purinbázisokat az úgynevezett mentési útvonalon nyerik ki a nukleinsavakból és mononukleotidként újraintegrálják a nukleinsavakba.
A purinbázisok új szintézise és lebontása kiegyensúlyozott. Minél jobban működik a mentési út, azaz a purinbázisok újrahasznosítása, annál kevesebb xantint és ezáltal a húgysavat termel a test. Ha ez a folyamat megzavart, a xantin képződésének metabolikus sebessége megnő. A xantin képződését a xantin oxidáz enzim katalizálja. A purinbomlás közbenső termékei, a hipoxantin és a xantin, xantin-oxidáz segítségével képződnek. A purinek lebontásában közbenső termékként betöltött fontos funkciója mellett ösztönző hatást gyakorol a test kémiai szerkezete miatt.
Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek
A xantin megtalálható a vérben, az izmokban és a májban. A purinbázisok hidroxilációja során, a 2. és 6. helyzetben képződik, és különféle alkaloidok, például koffein, teobromin vagy teofillin ólom-anyaga.Ezek az anyagok kávébabban, kakaóban, tealevélben, mate, guarana vagy kóladióban találhatók, és ismertek stimuláló hatás.
Ugyanez vonatkozik a xantinra. Ösztönző hatást tulajdonítanak a xantinnak. A borban kis mértékben képződik, amikor az élesztő lebomlik. A többi xantin-származék mellett a xantin a kávébabban, a teában, a mate-ban és még a burgonyában is megtalálható. A matetea különösen stimuláló hatása állítólag a xantin hatása. A többi purinbázishoz hasonlóan nukleozidokat és nukleotidokat képez. A xantoszin nukleozid a ribofuranóz cukorból és a xantinból áll.
Jól ismert nukleotid a xantoszin-monofoszfát (XMP), amelyet xantin, ribóz és foszfát alkot. A guanizimonofoszfát (GMP) az XMP-ből képződik a testben az RNS alapvető építőelemeként. A GMP-hez hasonlóan az XMP-t is ízjavítóként használják. A xantin hidrogénkötések útján bázispárokat képezhet más purinbázisokkal. A 2,4-diaminopirimidin és a xantin segítségével szokatlan bázispárokat vizsgálnak a DNS folyamatainak jobb megértése érdekében.
Betegségek és rendellenességek
A xantinnal kapcsolatos betegség az úgynevezett xanthinuria, a xanthinuria genetikai anyagcsere-rendellenesség a purin anyagcserében. A mutáció miatt a xantin-oxidáz (XO) enzim nem vagy csak részben funkcionális.
A xantin-oxidáz felelős a hipoxantin és a xantin húgysavvá történő lebontásának katalizálásáért. Amikor a lebontás nem működik, a xantin összegyűlik a vérben. A hipoxantin újrahasznosítható a mentési úton és visszatér a purin anyagcseréhez. A xantin esetében azonban ez már nem lehetséges. Mivel vízben oldódik, kiválasztható a vizelettel. A húgysav szintje alacsony. Ritka esetekben ez xantin lerakódásokhoz vezethet az izmokban vagy más szervekben. Szélsőséges esetekben a vese xantinkövei akut veseelégtelenséghez vezetnek.
A II. Típusú xanthinuria többek között autizmussal, mentális retardációval, vese cisztákkal, nephrocalcinosissal és csökkent csontsűrűséggel társul. Terápiaként sok ivóvíz és alacsony purintartalmú étrend ajánlott. A xanthinuria a köszvény allopurinollal történő gyógyszeres kezelésével is kialakulhat. Az allopurinol úgy működik, hogy blokkolja a xantin-oxidáz enzimet az alacsonyabb húgysavszint eléréséhez. A megnövekedett húgysav-termelés helyett a xantin-koncentráció növekszik. A vesekőképződés megakadályozása érdekében növelni kell a folyadékfelvételt.
