A xantin köztitermékként képződik a purin nukleotidok bomlása során húgysav. Így a nukleinsav-anyagcsere összefüggésében központi molekulát képvisel. Ha a xantin lebomlása zavart, úgynevezett xanthinuria lép fel.
Mi az a xantin?
A xantin egy köztitermék a purin lebontásában a szervezetben. A legfontosabb kiindulási vegyületek a purin bázisok adenin és guanin, amelyek a nukleinsav anyagcseréből származnak. Ez is a vezet anyag a xantinok csoportjában. A xantin egy hat atomú hetero gyűrűből áll, amelyhez egy másik öt atomú hetero gyűrű kapcsolódik. A xantinok alapváza a nitrogén atom az 1., 3., 7. és 9. pozícióban. A 4. és 5. pozíció mindegyike tartalmazza szén atomok, amelyek mindkét gyűrűhöz tartoznak. A fennmaradó 9 pozíció áll szén atomok, amelyekhez a vegyülettől függően különböző atomok vagy atomcsoportok kapcsolódnak. A xantin esetében a 2. és 6. pozíciót mindegyik esetben hidroxilezzük. Az aromaszerkezet felbomlásakor azonban a hidrogén a hidroxilcsoport ionja a gyűrűbe vándorol nitrogén. A folyamat során C = O kettős kötések és NH egyszeres kötések jönnek létre. A xantin színtelen és kristályos szilárd anyagként jelenik meg az a olvadáspont 360 fokos. Csak kis mértékben oldódik hideg víz és közepesen oldódik forró vízben. Továbbá feloldódik alkohol. A xantinok tartalmazzák a hatóanyagokat is koffein, teobromin vagy teofillin, Többek között.
Funkció, hatás és feladatok
Mint korábban említettük, a xantin köztitermék a purinok lebontásában a testben. A xantin fordított reakciója purinná bázisok nem lehetséges. Miután kialakult, kiválasztódik a testből, amely átalakul húgysav. Ezen folyamat révén a nitrogén a testben ártalmatlanítják. Purin bázisok, mint a nukleinsavak-ből szintetizálódnak aminosavak. A szintézis során nem képződnek szabad purinbázisok, csak azok nukleotidjai. Ribóz foszfát kiindulási molekulaként szolgál, amelyhez atomok és atomcsoportok kapcsolódásával szintetizálódik a purinbázis alapszerkezete. Ezek az atomcsoportok az aminosav anyagcseréből származnak. Mivel ez a folyamat nagyon energiaigényes, a purinbázisokat kinyerik nukleinsavak az úgynevezett megmentési útvonalon keresztül, és mononukleotidként reinkorporálódnak a nukleinsavakba. A purinbázisok új szintézise és lebontása egyensúly egymást ki. Minél jobb a mentési út, azaz a purinbázisok újrafeldolgozása, annál kevesebb a xantin és így húgysav a test termel. Ha ezt a folyamatot megzavarják, a xantin képződésének metabolikus sebessége nő. A xantin képződését a xantin-oxidáz enzim katalizálja. A xantin-oxidáz segítségével a purin lebomlásának köztitermékei, a hipoxantin és a xantin képződnek. A purinek lebontásának köztitermékként betöltött fontos funkciója mellett a testben lévő kémiai szerkezete miatt stimuláló hatással is rendelkezik.
Kialakulás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek
A xantin a vér, izmok és máj. A purinbázisok 2. és 6. pozíciójában végzett hidroxilezése során képződik vezet anyag különböző alkaloidok mint például koffein, teobromin vagy teofillin. Ezek az anyagok a kávé bab, kakaó, tealevelek, társ, guarana vagy kola diófélék és stimuláló hatásukról ismertek. Ugyanez vonatkozik a xantinra is. Így azt mondják, hogy a xantinnak stimuláló hatása is van. A borban kis mértékben az élesztőgombák bomlása során alakul ki. A többi xantin-származék mellett a xantin is megtalálható a kávé bab, tea, társ sőt burgonyát is. Különleges stimuláló hatása a társ a tea állítólag a xantin hatásának köszönhető. A többi purinbázishoz hasonlóan nukleozidokat és nukleotidokat képez. Így a nukleozid xantozin a cukor ribofuranóz és xantin. Jól ismert nukleotid a xantozin-monofoszfát (XMP), amely xantinból képződik, ribóz és a foszfát. Az XMP a szervezetben guanisimonofoszfátot (GMP) képez, mint az RNS alapvető építőeleme. A GMP-hez hasonlóan az XMP-t is a-ként használják ízfokozó. A xantin bázispárokat képezhet más purinbázisokkal hidrogén kötvények. A 2,4-diaminopirimidin és a xantin segítségével szokatlan bázispárosításokat tanulmányoznak a DNS-ben zajló folyamatok jobb megértése érdekében.
Betegségek és rendellenességek
A xantinnal kapcsolatos egyik rendellenesség xanthinuria néven ismert. A xanthinuria genetikailag okozott anyagcserezavar a purin anyagcseréjében. Egy mutáció miatt a xantin-oxidáz (XO) enzim nem működik vagy csak részben működik. A xantin-oxidáz felelős a hipoxantin és a xantin húgysavvá bontásának katalizálásáért. Amikor a lebomlás leáll, a xantin felhalmozódik a vér. A hipoxantin újrahasznosítható a mentési úton, és visszatérhet a purin metabolizmusához. Ez azonban már nem lehetséges a xantin esetében. Mivel az vízoldható, a vizelettel ürülhet. A húgysavszint alacsony. Ritka esetekben ez megteheti vezet xantin lerakódásokhoz az izmokban vagy más szervekben. Szélsőséges esetekben a xantin kövek a vesékben akutakká válnak vese kudarc. A II. Típusú xanthinuria társul autizmus, késleltetett mentális fejlődés, veseciszták, nephrocalcinosis és csökkent csontsűrűség, egyéb tünetek mellett. Ajánlott terápia magában foglalja a sok folyadékfogyasztást és az alacsony purinszint fogyasztását diéta. A Xanthinuria kialakulhat a köszvény val vel allopurinol. Allopurinol gátolja a xantin-oxidáz enzimet a húgysavszint csökkentésére. A megnövekedett húgysavképződés helyett most a xantin emelkedik koncentráció. Megelőzni vese kőképződés, a folyadékbevitelt növelni kell.
